數(shù)字電視基礎(chǔ)課件

1、第6章 數(shù)字電視基礎(chǔ) 6.1 概述6.2 信源編碼與壓縮技術(shù)6.3 信道編碼與調(diào)制技術(shù)模擬電視制式的缺陷采用復(fù)合信號(hào)傳輸采用窄帶傳送色度信號(hào)采用隔行掃描選用的行場(chǎng)頻率低6.1 數(shù)字電視概念及系統(tǒng)組成數(shù)字電視的產(chǎn)生：20世紀(jì)60年代數(shù)字電視定義： 從節(jié)目拍攝、編輯、制作、播出、傳輸、接收等電視信號(hào)播出和接收的全過(guò)程都使用數(shù)字技術(shù)的電視系統(tǒng)。 數(shù)字電視系統(tǒng)組成信源編碼 復(fù)用系統(tǒng) 信道編碼 信號(hào)調(diào)制與傳輸 數(shù)字電視信號(hào)接收數(shù)字電視信號(hào)的產(chǎn)生脈沖編碼調(diào)制PCM 信號(hào)數(shù)字化需要完成采樣、量化、編碼三步。采樣(取樣）：用每隔一定時(shí)間間隔的信號(hào)樣本序列代替原來(lái)在時(shí)間上連續(xù)的信號(hào)。即將模擬信號(hào)離散化。1、采樣

2、在數(shù)字電視中取樣頻率的選擇應(yīng)該從以下方面考慮：（1）滿足奈奎斯特取樣定理：即抽樣頻率應(yīng)該大于視頻帶寬的兩倍。亮度信號(hào)帶寬 最大是6MHz，因此有： （2）為了保證取樣結(jié)構(gòu)是固定正交的，取樣頻率應(yīng)該是行頻fH的整數(shù)倍 (3)在制訂國(guó)際統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)時(shí)亮度信號(hào)的取樣頻率的選擇還必須兼顧不同的掃描制式。 分量編碼標(biāo)準(zhǔn)的亮度信號(hào)抽樣頻率fs為13.5 MHz：對(duì)于625行/50場(chǎng)掃描制式的亮度信號(hào)，每行的取樣點(diǎn)數(shù)為：對(duì)于525行/60場(chǎng)掃描制式的亮度信號(hào)，每行的取樣點(diǎn)數(shù)為： 2、量化所謂量化就是把幅度連續(xù)變化的信號(hào)變?yōu)榉入x散的數(shù)字信號(hào)。量化過(guò)程不可避免地引起量化誤差。 由于量化誤差會(huì)在接收端恢復(fù)圖象

3、的畫面上出現(xiàn)顆粒狀的細(xì)斑，量化誤差又稱為顆粒噪聲或量化噪聲。 取整時(shí)有舍有入 取整時(shí)只舍不入量化誤差的絕對(duì)值最大,誤差較小 量化分類：1、均勻量化：量化間隔相同。2、非均勻量化： 小信號(hào)量化間隔小 大信號(hào)量化間隔大：量化級(jí)數(shù)n：量化比特?cái)?shù)，（碼源位數(shù)）是指要區(qū)分所有量化級(jí)所需幾位二進(jìn)制碼位數(shù) M=2n3、編碼定義： 按照一定規(guī)律，把量化后的離散值用二進(jìn)制數(shù)字表示。取樣時(shí)刻 取樣值 量化值 編碼 t1 2.9 3 0011 t2 12.6 13 1101 t3 14 14 1110 t4 3.3 3 0011 t5 4.5 5 0101 圖像信號(hào)的編碼方案全信號(hào)編碼 (Y/C) 電視接收機(jī)中的數(shù)

4、字化處理分量編碼（Y / R-Y、B-Y） 對(duì)Y、R-Y、B-Y或三個(gè)基色分量R、G、B分別編碼，進(jìn)行并行傳輸或時(shí)分復(fù)用傳輸。單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)所能達(dá)到的最大數(shù)據(jù)量稱為所傳輸數(shù)字信號(hào)的碼率。總碼率：抽樣頻率與量化比特?cái)?shù)的積 。標(biāo)清：(13.5+26.75)8（或10）216（或270）Mb/s高清：(74.25+237.125）10=1485 Mb/s4:2:2分量編碼總碼率：有效碼率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)與視頻信號(hào)有關(guān)的數(shù)據(jù)量。每行取樣點(diǎn)有效掃描行數(shù)量化比特?cái)?shù)幀頻CCIR的分量編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)圖像采樣如果對(duì)色差信號(hào)使用的采樣頻率比對(duì)亮度信號(hào)使用的采樣頻率低，這種采樣就稱為圖像子采樣(subsampling)。

5、 1、使用相同的采樣頻率對(duì)圖像的亮度信號(hào)和色差信號(hào)進(jìn)行采樣；2、對(duì)亮度信號(hào)和色差信號(hào)分別采用不同的采樣頻率進(jìn)行采樣。4:4:4 YCbCr格式在每條掃描線上每4個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取4個(gè)亮度Y樣本、4個(gè)紅色差Cr樣本和4個(gè)藍(lán)色差Cb樣本 4:4:4子采樣格式 表示全像素點(diǎn)陣,用于高質(zhì)量視頻應(yīng)用、演播室以及專業(yè)視頻產(chǎn)品。 YUV三個(gè)信道的抽樣率相同，因此在生成的圖像里，每個(gè)象素的三個(gè)分量信息完整。（每個(gè)分量通常8比特 )4:4:4 YCbCr格式4:2:2 YCbCr格式是DVD、數(shù)字電視、HDTV 以及其它消費(fèi)類視頻設(shè)備的最常用格式。在每條掃描線上每4個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)取4個(gè)亮度Y樣本、2個(gè)紅色差Cr樣

6、本和2個(gè)藍(lán)色差Cb樣本每個(gè)色差信道的抽樣率是亮度信道的一半，所以水平方向的色度抽樣率只是4:4:4的一半。 下面的四個(gè)像素為：Y0 U0 V0 Y1 U1 V1 Y2 U2 V2 Y3 U3 V3 存放的碼流為：Y0 U0 Y1 V1 Y2 U2 Y3 V3映射出像素點(diǎn)為：Y0 U0 V1 Y1 U0 V1 Y2 U2 V3 Y3 U2 V34:2:2 YCbCr格式數(shù)字電視掃描制式表示方法1080/50i 720/60P 1080/50/2:11125/60i 75060P1080i/506.2 信源編碼與壓縮技術(shù)一、信源壓縮編碼的目的： 壓縮數(shù)字電視圖像的數(shù)據(jù)量，降低信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)碼率，減少

7、傳輸帶寬，提高信道利用率。 二、如何進(jìn)行壓縮消除電視信號(hào)中的冗余成分： 空間冗余：相鄰象素、行變化小 時(shí)間冗余：相鄰幀變化小 符號(hào)冗余：編碼表示碼長(zhǎng)不同 視覺(jué)冗余：視覺(jué)閾值不同三、視頻壓縮編碼的分類1、無(wú)損壓縮編碼（熵編碼） 霍夫曼編碼 算術(shù)編碼 2、有損壓縮編碼（熵壓縮） 預(yù)測(cè)編碼 正交變換編碼1、熵編碼熵：描述信源符號(hào)信息所需的最小比特?cái)?shù)。信息熵：信源X發(fā)出任意一個(gè)符號(hào)的平均信息量，單位：比特/符號(hào)編碼過(guò)程中不丟失信息量，即要求保存信息熵，也叫信息保持編碼，是根據(jù)消息出現(xiàn)概率的分布特性而進(jìn)行的，是無(wú)損壓縮編碼。 符號(hào)xi出現(xiàn)的概率p(xi)m霍夫曼（Huffman）編碼霍夫曼編碼是可變字長(zhǎng)

8、編碼(VLC)的一種。 定理：在變字長(zhǎng)編碼中，如果碼字長(zhǎng)度嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)符號(hào)出現(xiàn)的概率大小逆序排列，則其平均碼字長(zhǎng)度最小。 霍夫曼（Huffman）編碼步驟按出現(xiàn)的概率大小排隊(duì)，把兩個(gè)最小的概率相加，作為新的概率 和剩余的概率重新排隊(duì)。繼續(xù)第一步，直到最后變成1。將“0”和“1”賦與相加的兩個(gè)概率。讀出時(shí)由該符號(hào)開始一直走到最后的“1”， 將路線上所遇到的“0”和“1”按最低位到最高位的順序排好，就是該符號(hào)的霍夫曼編碼。 例 一X：a1a2a3a4a50.50.250.1250.06250.0625a為出現(xiàn)的概率例 二X：a1a2a3a4a5a6a70.200.180.170.160.150.1

9、00.04a為出現(xiàn)的概率0.380.330.290110010.141001010.621.02 0 1 a1 0.202 0 0 a2 0.183 1 1 1 a3 0.173 1 1 0 a4 0.163 1 0 1 a5 0.154 1 0 0 1 a6 0.104 1 0 0 0 a7 0.04出現(xiàn)概率信源符號(hào)碼 長(zhǎng)碼 字平均碼字長(zhǎng)度 K= 0.22+0.192+0.183+0.173+0.153+0.14+0.014=2.72 bit/符號(hào)信息熵H為：mKi7=2.61bit/符號(hào)注意事項(xiàng)（1）Huffman方法的構(gòu)造出來(lái)的碼不是唯一的。但對(duì)于同一信源而言，其平均碼長(zhǎng)是相同的，其編碼

10、效率一樣。（2）只有當(dāng)信源概率分布很不均勻的時(shí)，Huffman碼才會(huì)收到顯著效果。 （3）信源符號(hào)概率分布為2-n時(shí)，編碼效果達(dá)到100%算術(shù)編碼算術(shù)編碼不是按符號(hào)編碼，而是按符號(hào)序列的發(fā)展，對(duì)序列進(jìn)行編碼。步驟：初始狀態(tài)，編碼指針C=0，子區(qū)間長(zhǎng)度L=1.0編碼狀態(tài)，C=C+Lpi ; L=Lpi取最后一個(gè)編碼指針小數(shù)值作為整個(gè)序列的編碼結(jié)果。例設(shè)有一個(gè)信源具有4個(gè)可能出現(xiàn)的信號(hào)：x1、x2、x3、x4 ，其出現(xiàn)的概率分別為0.5、0.25、0.125、0.125，信源符號(hào)序列為x2 x3 x1 x4 x1 x1,解釋其編碼過(guò)程。x1x2x3x400.10.110.1111解得符號(hào)序列算術(shù)編

11、碼為101100111，繼續(xù)對(duì)符號(hào)x1 x1進(jìn)行編碼，著編碼碼字不變，碼長(zhǎng)不變。2、 預(yù)測(cè)編碼 在圖像預(yù)測(cè)編碼中， 根據(jù)圖像或信息所存在的相關(guān)性，推測(cè)未來(lái)圖像或象素的可能值, 減小空間和時(shí)間冗余 。一維預(yù)測(cè)二維預(yù)測(cè)三維預(yù)測(cè)幀內(nèi)編碼幀間編碼二維預(yù)測(cè)：X9=1/2X8+1/4 X4+1/8 X3+1/8X5X1 X2 X3 X4 X5前一行當(dāng)前行隔場(chǎng)行X6 X7 X8 X9幀內(nèi)編碼：對(duì)一幀內(nèi)的信息進(jìn)行編碼。幀 間編碼：對(duì)相鄰的時(shí)間幀間的差值信號(hào)進(jìn)行編碼。JPEG是典型的幀內(nèi)編碼方案大多用于靜止圖像處理，而MPEG是幀間編碼方法，主要用于對(duì)運(yùn) 動(dòng)圖像的處理。 預(yù)測(cè)編碼的原理 利用圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性，用

12、已傳輸?shù)南袼刂祵?duì)當(dāng)前像素值進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后對(duì)當(dāng)前像素的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值的差值進(jìn)行編碼傳輸，在接收端將收到的預(yù)測(cè)誤差解碼后再與預(yù)測(cè)值相加，得到當(dāng)前像素值。差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)待編碼取樣序列預(yù)測(cè)值XX運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼在視頻幀序列中設(shè)置參照幀。對(duì)于當(dāng)前的編碼幀，首先在該幀的前一幀和（或）后一幀中尋找與該幀的一個(gè)圖像方塊最優(yōu)匹配的圖像方塊。如果找到這樣的最優(yōu)匹配塊，則計(jì)算：當(dāng)前塊的像素值與參照幀中最優(yōu)匹配塊的像素值之間的差值，即預(yù)測(cè)誤差；當(dāng)前塊相對(duì)于參照塊在X和Y兩個(gè)方向上的位移，即運(yùn)動(dòng)矢量。只需對(duì)當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)矢量和預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼傳輸，以壓縮時(shí)間冗余。如果找不到最優(yōu)匹配塊，則進(jìn)行幀內(nèi)編碼。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)

13、償預(yù)測(cè)編碼類型單向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)：使用前后兩幀計(jì)算各塊的運(yùn)動(dòng)矢量，只選用具有最小匹配誤差的相關(guān)運(yùn)動(dòng)矢量。插值運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)：取前后兩幀的預(yù)測(cè)值的平均值，需要對(duì)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量分別進(jìn)行編碼傳輸。運(yùn)動(dòng)估值像素遞歸法（PRA)塊匹配法（BMA)全搜索匹配N+2dmdmdmdmdmACB最大計(jì)算量（N+2dm）*（N+2dm）N=8或16三步搜索法以原點(diǎn)為中心，以L1=ent(d/2+0.5)為步長(zhǎng)構(gòu)造9點(diǎn)點(diǎn)陣。（d：最大位移,ent：取整）。計(jì)算各點(diǎn)的誤差值，找出誤差最小的點(diǎn)，以此為中心，構(gòu)造新的以ent(L1/2+0.5)為步長(zhǎng)的9點(diǎn)點(diǎn)陣。重復(fù)第2步，直到搜索步長(zhǎng)為1，則誤差值最小的點(diǎn)為匹

14、配點(diǎn)。三步搜索法1112221121233323232333111-770-7703、變換編碼壓縮數(shù)據(jù)的原理 圖像空間存在相關(guān)性,在變換域中,各空間頻率分量是不均勻的,即空間頻率低的區(qū)域信號(hào)幅度大,高頻區(qū)域信號(hào)幅度小。低頻部分細(xì)量化，高頻部分粗量化，則平均碼長(zhǎng)和總的碼率都會(huì)下降，達(dá)到壓縮碼率的目的。 3、變換編碼過(guò)程 將圖像中的像素按區(qū)域分成一些包括MN個(gè)像素的許多方塊。這些像素點(diǎn)的取樣值構(gòu)成一空間(設(shè)為X,Y二維)的數(shù)字陣列,然后將它們變換到由正交矢量構(gòu)成的變換域中,再對(duì)這些變換域中的陣列系數(shù)進(jìn)行編碼發(fā)送,接收端通過(guò)逆變換恢復(fù)原數(shù)據(jù)。將整幅圖像分解出數(shù)個(gè)用于DCT的子塊DCT系數(shù)中絕對(duì)值較大

15、的集中在矩陣的左上角。將一些絕對(duì)值很小的系數(shù)或區(qū)塊置零便于丟棄串并轉(zhuǎn)換舍去零系數(shù)量化矩陣復(fù)原恢復(fù)DCT系數(shù)圖像子塊重建整幅圖像重建傳輸或存儲(chǔ)離散余弦變換（DCT）編碼壓縮方框圖DCTIDCT其中：例：88亮度子塊的DCT編碼壓縮和解碼88亮度子塊DCDCT第一步：DCT變換 DCT編碼壓縮JPEG亮度量化矩陣表 第二步：量化處理降低每個(gè)DCT系數(shù)的比特?cái)?shù) Q(u,v)為量化矩陣（四舍五入）量化結(jié)果第三步：Z掃描并串轉(zhuǎn)換第四步：編碼傳輸游程編碼：本例為（39，-3，2，1， -1，1，0，0，0，0，0， -1，EOB）。EOB表示塊結(jié)束，接收端收到EOB后自動(dòng)將64個(gè)元素中余下的元素補(bǔ)零。DC

16、T解碼復(fù)原第一步：恢復(fù)量化矩陣將EOB后的元素自動(dòng)補(bǔ)零第二步：反量化（IQ）（619）第三步：IDCT重建后的信號(hào)與原信號(hào)相差很小 預(yù)測(cè)編碼與變換編碼的區(qū)別相同點(diǎn)：都能解除信源間的相關(guān)性，進(jìn)行壓縮編碼。不同點(diǎn)：1、 預(yù)測(cè)編碼可完全解除序列相關(guān)性，但須知序列的概率特性，有較高壓縮比。2、變換編碼可解除空間相關(guān)性，無(wú)須知序列相關(guān)性。圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)H.261、H.263（會(huì)議電視）JPEG、JPEG2000（靜止圖像）MPEG-1（VCD）MPEG-2（數(shù)字電視）MPEG-4（多媒體通信）JPEGJPEG是聯(lián)合圖像專家組的縮寫（Joint Photographic Experts Group ）主

17、要用于計(jì)算機(jī)靜止圖像的壓縮，在用于活動(dòng)圖像時(shí)，其算法僅限于幀內(nèi)，便于編輯。 JPEG標(biāo)準(zhǔn)的算法是基于DCT(離散余弦變換)和可變字長(zhǎng)編碼。 JEPG壓縮編碼算法的計(jì)算步驟 1、 正交離散余弦變換。2、 量化。3、Z字形編碼。4、 使用差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）對(duì)直流系數(shù)DC進(jìn)行編碼。5、 使用游程編碼對(duì)交流系數(shù)（AC）進(jìn)行編碼。6、 熵編碼。JPEG2000特點(diǎn)高壓縮比，其壓縮率比JPEG 高約30%左右連續(xù)色調(diào)圖像壓縮和二值圖像壓縮無(wú)失真壓縮和有失真壓縮漸進(jìn)傳輸：先傳輸圖像的輪廓，然后逐步傳輸數(shù)據(jù)，不斷提高圖像質(zhì)量，以滿足用戶的需要。固定比特率、固定尺寸對(duì)碼流的隨機(jī)訪問(wèn)和隨機(jī)處理誤碼魯棒性

18、（Robust） JPEG2000特點(diǎn)MPEG的基本理論MPEG “活動(dòng)圖像專家組” （Moving Picture Expert Group） 包括三個(gè)部分：系統(tǒng)：視頻：音頻： 特點(diǎn) （1）在圖象和聲音的質(zhì)量上高于可視電話和會(huì)議電視的聲象質(zhì)量，至少應(yīng)達(dá)到VHS家用錄象機(jī)的聲象質(zhì)量。（2）壓縮后的數(shù)碼率能存儲(chǔ)在光盤、數(shù)字錄音帶或可寫磁盤等媒體中。 （3）壓縮后的碼率與目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸碼率相適配。（4）在通信網(wǎng)絡(luò)上它能適應(yīng)多種通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸。MPEG和JPEG的主要差別 JPEG和MPEG都采用DCT幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼。 JPEG針對(duì)靜態(tài)圖像壓縮。MPEG視頻壓縮技術(shù)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)壓

19、縮技術(shù)。幀內(nèi)和幀間壓縮技術(shù)同時(shí)使用。 MPEG采用了三種圖像，幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖、前向預(yù)測(cè)圖和雙向預(yù)測(cè)圖,有效地減少了冗余信息。一、MPEG中的三種圖像類型與碼流組成 三種圖像類型MPEG使用三種類型的圖像，即I幀、P幀和B幀。I幀是幀內(nèi)壓縮，是隨機(jī)存取的插入點(diǎn)，同時(shí)是解碼中的基準(zhǔn)幀。 一個(gè)圖像組總是以I幀開頭，I幀壓縮可以得到6:1的壓縮比。P幀根據(jù)前面的I幀或P幀進(jìn)行預(yù)測(cè)(向前預(yù)測(cè))，使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法進(jìn)行壓縮，因而壓縮比要比I幀高，數(shù)據(jù)量平均達(dá)到I幀的1/3左右。P幀是對(duì)前后的B幀和后繼的P幀進(jìn)行解碼的基準(zhǔn)幀。P幀本身是有誤差的，會(huì)造成誤差傳播。B幀基于前后的兩個(gè)I、P幀或P、P幀，它使用雙向預(yù)測(cè)

20、，數(shù)據(jù)量平均可以達(dá)到I幀的1/9左右。B幀本身不作為基準(zhǔn)，因此不傳播誤差。 碼流組成 一個(gè)GOP由一串I、B、P幀組成，起始為I幀。GOP的長(zhǎng)度是一個(gè)I幀到下一個(gè)I 幀的間隔，一般是一秒內(nèi)有兩個(gè)I幀，用來(lái)作為隨機(jī)存取的入口。 在MPEG-2中沒(méi)有規(guī)定GOP的結(jié)構(gòu)，幀重復(fù)方式可以是多個(gè)I幀，甚至全部是I幀。 在MPEG-1中，一個(gè)典型GOP由1個(gè)I幀、 3個(gè)P幀、 8個(gè)B幀組成。二、MPEG的視頻數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu) 圖像序列層（Video Sequence layer） 圖像組層（Group of Picture） 圖像層（Picture） 宏塊條/片層 （Slice） 宏塊層（Macro block）

21、 像塊層（Block layer）MPEG的視頻數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu) 圖像序列：是構(gòu)成某路節(jié)目的連續(xù)圖像，作為節(jié)目的隨機(jī)存取單元，是由圖像組構(gòu)成的，它包含序列起始碼、序列頭、若干個(gè)圖像組層的數(shù)據(jù)以及序列終止符。 序列SC序列頭GOPGOP結(jié)束碼圖像組(GOP) ：圖像組是為方便隨機(jī)存取而加的，其結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)度均為可變的，圖像組是隨機(jī)存取、編輯基本單位，它由定義的一組或多組幀內(nèi)編碼幀（I幀）或非幀內(nèi)編碼幀（P幀或B幀）圖像構(gòu)成。每組包括組頭，圖像層數(shù)據(jù)，時(shí)間信息。 GOP SCGOP頭圖像圖像 圖像：圖像是獨(dú)立的顯示單位，也是基本編碼單位，由圖像頭和宏塊條層數(shù)據(jù)組成。在MPEG-2中，圖像可以是逐行的，或隔行

22、的。圖像sc圖像頭宏塊條宏塊條 宏塊條：包含若干個(gè)連續(xù)的宏塊，是重新同步單位。宏塊條的設(shè)置是防止誤碼的擴(kuò)散。宏塊條sc宏塊條頭宏塊宏塊宏塊 宏塊：宏塊層由宏塊頭加塊層數(shù)據(jù)組成，圖像以亮度數(shù)據(jù)矩陣為基準(zhǔn)分為1616像素的宏塊，宏塊是進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕締挝?。一個(gè)宏塊包含個(gè)8 8的亮度塊，不同的色度塊。 像塊：是MPEG碼流的最底層，是進(jìn)行DCT運(yùn)算的單位，每個(gè)塊是一個(gè)8 8 像素的數(shù)據(jù)矩陣。每個(gè)像塊中只含有一種信號(hào)元素。宏塊在進(jìn)行DCT運(yùn)算之前要被分成若干個(gè)像塊。DCT系數(shù)EOB三、MPEG-2的壓縮編碼步驟1、 離散余弦變換。2、 量化器。3、Z字形掃描與游程編碼。4、熵編碼。5、 運(yùn)動(dòng)估值6、

23、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償特點(diǎn)MPEG-2后向兼容MPEG-1，支持不同分辨率格式之間的兼容。 MPEG-2提供空間和時(shí)間可分級(jí)方法 MPEG-2圖象格式還包括了SDTV和HDTV數(shù)字演播室圖象格式。四、MPEG-2的特點(diǎn) 五、視頻序列分層結(jié)構(gòu) 基本層和增強(qiáng)層基本層提供了視頻序列的基本信息，可以單獨(dú)傳輸和解碼。增強(qiáng)層提供了視頻序列更高的分辨率和細(xì)節(jié)，必須與基本層一起傳輸和解碼。 四級(jí)Low Level(低級(jí))： 像素是ITU-R 601格式的1/4，即 35228825 ； Wain Level(主級(jí))： 應(yīng)用于普通電視：72057625 High 1440 Level(高1440級(jí))： 格式為14401080

24、25 ；High Level(高級(jí))： 格式為1920108025 。 五類簡(jiǎn)單類：與主類相同，只是不用B幀，這是為了節(jié)約RAM；主類：圖像質(zhì)量合乎一定要求，允許有一定損傷。 信噪比可選類：信噪比分級(jí)； 空間尺寸可選類：空間分辨率方面可分級(jí)； 高質(zhì)量類：支持422并全面可分級(jí)六、MPEG-2系統(tǒng)復(fù)用/解復(fù)用：節(jié)目級(jí)復(fù)用/解復(fù)用：從各ES流到單路節(jié)目傳送流（TS)的復(fù)用/分離。系統(tǒng)級(jí)復(fù)用/解復(fù)用：多路節(jié)目TS流之間的復(fù)用和分離。采用時(shí)分復(fù)用方式（TDM) ATSC中的系統(tǒng)復(fù)用壓縮層：根據(jù)規(guī)定信源編碼標(biāo)準(zhǔn)將輸入的數(shù)據(jù)流予以碼率壓縮，產(chǎn)生出視頻基本流（ES）和音頻基本流, 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)采用MEPG-

25、2，音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)采用AC-3壓縮技術(shù)。 傳送層：將ES打包，形成打包基本流（PES），并實(shí)現(xiàn)視音頻PES的復(fù)用，組成復(fù)用的節(jié)目流(PS ) 或傳送流（TS ）。PES包的長(zhǎng)度為一個(gè)存取單元，視頻存取單元為一個(gè)圖像幀，音頻為一個(gè)音頻幀。圖像幀有I、B、P幀之分，它們的PES長(zhǎng)度不相同。 在復(fù)用器(MUX)中視音頻PES 組成PS流和TS流。PS用于相對(duì)無(wú)誤差的環(huán)境，TS用于有噪聲媒質(zhì)。PS流中按視音頻的存取單元進(jìn)行復(fù)用，它們的PES包長(zhǎng)度不固定，而TS流被劃分成固定長(zhǎng)度188字節(jié)的小包。MPEG-4 強(qiáng)調(diào)多媒體通信的交互性和靈活性，以及多工業(yè)領(lǐng)域的融合。主要應(yīng)用于：實(shí)時(shí)通信（視頻會(huì)議、可視電話等

26、）移動(dòng)多媒體（PDA等）交互媒體存儲(chǔ)（DVD等）交互視頻游戲節(jié)目制作及廣播業(yè)務(wù)。MPEG-7“多媒體內(nèi)容描述接口”。能對(duì)各種不同類型的多媒體信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的描述，并將該描述與內(nèi)容相聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)快速有效的搜索。 MPEG-7目標(biāo)是使視聽內(nèi)容像文本那樣容易被搜索。既可應(yīng)用于存儲(chǔ)，也可用于流式應(yīng)用(如廣播)，還可以在實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)環(huán)境下應(yīng)用，如：數(shù)字圖書館、廣播媒體選擇、多媒體編輯等。6.3信道編碼與調(diào)制技術(shù)信道編碼引入冗余，目的：進(jìn)行傳輸差錯(cuò)控制，負(fù)責(zé)傳輸誤碼的檢測(cè)和校正，保證傳輸?shù)目煽啃?。調(diào)制的作用是負(fù)責(zé)信號(hào)變換和頻帶搬移。一、傳輸基帶傳輸：信源直接生成的信號(hào)，頻率低，傳輸距離近。調(diào)制傳輸：將基帶信號(hào)搬移到信道損耗較小的指定高頻處進(jìn)行傳輸。二、信道編碼RS碼（外層糾錯(cuò)）卷積碼（內(nèi)層糾錯(cuò)）交織交織編碼 數(shù)據(jù)交織是在不附加糾錯(cuò)碼字的前提下用改變數(shù)據(jù)碼字傳輸順序的方法來(lái)提高接收端抗突發(fā)誤碼的能力。傳輸過(guò)程中引入的突發(fā)誤碼經(jīng)去交織解碼而恢復(fù)成原順序時(shí)誤碼將分散開，提高了RS碼在傳輸中抗突發(fā)誤碼的能力。 三、調(diào)制技術(shù)DVB-C: QAM (正交調(diào)幅;16-QAM： 16狀態(tài)/電平正交調(diào)幅 )DVB-S: QPSK (四相正交移相鍵控，與四狀態(tài)QAM相同 )DVB-T: C