1、第4章 數字彩色電視制式4.1 數字彩色電視制式概述4.2 視頻信源編碼原理4.3 ATSC制4.4 DVB制4.5 ISDB-T96李金龍 15:59:00本人根本上會做電路的？ 假設有這種畢業，我能夠培育他96李金龍 16:01:19我最近跟華迎春在協作。我在做一個品牌音響，主要是針對多媒體教學，會議，文娛。面向全國市場，預備用5年時間做成知名品牌。選對適宜的時間預備本人去搞研發消費。如今叫他人代工，老華就幫我代工音箱魯力 16:01:38哦 魯力 16:02:15有幾個略微好點的都找好任務那 魯力 16:02:30其他的我不想引薦給他們 96李金龍 16:03:05呵呵，多謝魯教師的關愛

2、喲96李金龍 16:03:33所以說真正是人才，一定不怕沒活干96李金龍 15:51:09主要是綜合才干的表達。96李金龍 15:52:40尤其是做為一個銷售人員，畢業生大多看不起銷售，也就是他所說的推銷。我以前也是這個心態。本質上這個任務是能表達一個人才干和價值的。也可以說是賺錢最快的職業。魯力 15:53:22就是那96李金龍 15:56:26他接觸社會多，跟學生又走得近，真正在他們大學過程中，多給他們一些建議。有些學生真的出來之后一點目的都沒有。我以前，至少還有點目的，就是一定要去賣電腦。呵呵4.1 數字彩色電視制式概述4.1.1 多極化的傳輸規范 所謂數字電視，就是將圖像畫面的每一個像

3、素、伴音的每一個音節都用二進制數編成多位數碼，并以非常高的比特率進展數碼流發射、傳輸、接納的系統工程。也就是說在數字電視這個系統工程中發射臺發射的電視信號是一種高比特率的數碼脈沖串；空中或有線電纜光纜、光纖中傳輸的電視信號也是高比特率的數碼脈沖串；4.1 數字彩色電視制式概述 電視接納機，從接納到視頻放大、色度解碼、音頻放大等一切過程均為數碼流的處置過程。在這個過程中沒有數/模或模 /數轉換，僅在顯像管鼓勵終端經數/模轉換為負極性圖像信號數字電視機可以直接接納，揚聲器功率推進終端經數/模轉換為正弦波音頻信號，使顯像管CRT熒屏顯示高明晰畫面，揚聲器復原出近似臨場的立體聲或麗音效果。4.1 數字

4、彩色電視制式概述電視信號數字處置的優點:1:具有強的多的抗干擾、抗非線形失真的才干，即使經過長間隔傳輸和反復記錄，仍可以可以幾乎無失真的再生復原。2：可以整幀地存儲在半導體存儲器中，可以在包括時間軸的三維空間進展數學運算，各種復雜的時基處置、空間幾何的變換、三維濾波。4.1 數字彩色電視制式概述3：它的存儲和處置電路易于大規模和超大規模集成，從而使數值電視設備比模擬設備元件少，易于調整，分量、體積、功耗小，可靠性提高。 4：數字電視設備便于與電子計算機以及其他數字設備接口，便于參與公用數據通訊網，實現消費、運轉的自動化和信息處置的綜合化、網絡化。4.1 數字彩色電視制式概述模擬電視-在電視信號

5、的產生、傳輸、接納、處置、記錄過程中運用的都是在時間和幅度上延續的模擬信號。數碼電視-在不改動現行模擬電視傳輸體制的前提下，對解調后的視頻和音頻基帶信號所采用的數字信號處置。數字電視-在其一切的環節中節目制造、傳輸到節目接納、處置、存儲、記錄、控制等，運用的全部是時間和幅度離散化的數字信號。4.1 數字彩色電視制式概述A/D轉換器數字處置器D/A轉換器模擬信號輸入模擬信號輸出編碼器解碼器抽樣量化PCM編碼傳輸或處置PCM解碼后置低通濾波S(t)抽樣信號f(t)f(t)fs(t)4.1 數字彩色電視制式概述三大數字彩色電視制式美國的ATSC(格形編碼多電平單載波VSB調制歐洲的DVB(數字視頻廣

6、播地面DVB-TCOFDM、有線DVB-CQAM、衛星DVB-SQPSK三種方式日本的ISDBT綜合業務數字廣播4.1 數字彩色電視制式概述4.1.2 通用的緊縮編碼規范模/數轉換信道編碼信源編碼數/模轉換信源解碼信道解碼信道模擬電視信號輸入模擬電視信號輸出譯碼器編碼器4.1 數字彩色電視制式概述 為實現數字電視廣播和通訊，必需處理數字電視信號的傳輸問題。由于傳輸通道的限制，數字電視直接用PCM編碼傳送是不現實的，主要是傳送碼率太高。為了合理運用信道，節省頻率資源，需求對PCM編碼后的圖象信號進一步實行信源編碼和信道編碼。信源編碼和信道編碼的目的是在保證一定的電視接納圖象質量前提下，盡量緊縮數

7、字電視信號的帶寬。，提高數字電視信號傳輸的有效性和可靠性。信源編碼和信道編碼也用于數字電視的儲存，是節省存儲介質空間的必要手段。模擬電視視頻帶寬6MHZ，按照4：2：2規范數字化的一路彩色電視圖象信號的碼率216Mb/s，所需求的信道帶寬108MHz，是模擬信號的18倍。以分量編碼為例,按422規范,一路彩色圖像的碼率為 (13.5+26.35)8=216Mb/s4.1 數字彩色電視制式概述一；H.261是最早的一個碼率緊縮規范。二：JPEG結合圖片專家組-用于延續顏色灰度或彩色靜止圖象的緊縮，用于活動圖象時，其算法僅限于幀內。三：MPEG活動圖象專家組-用于活動圖象及相應音頻緊縮編碼的規范系

8、列，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。MPEG-1的碼率為1.5MB/S，用于數字儲存媒體的活動圖象及其伴音的編碼規范。其圖象格式的明晰度較低。4.1 數字彩色電視制式概述H.261的圖象格式為CIF，亮度樣點數352x288，色度樣點數176x144；也可以是QCIF，亮度和色度樣點數在程度和垂直方向皆減半，數據緊縮采用幀內/幀間自順應預測加DCT離散余弦變換的混合算法，用DCT及量化編碼去除空間冗余度，用有運動補償的幀間預測及量化編碼去除時間冗余度。數據流由圖象Picture)、像塊組GOB,Group of Blocks),宏塊(MB,Macroblock)和像塊Block

9、等各層組成。經傳輸緩存和傳輸編碼后輸出，輸出碼率從64kb/s1.96Mb/sP=304.1 數字彩色電視制式概述結合圖片專家組JPEG它用于延續顏色灰度或彩色靜止圖象緊縮，用于活動圖象時，其算法僅限于幀內。順序方式-是按一行一行的順序對圖象編碼，整個圖象一次編碼完成；逐漸方式-是整個圖象分數次編碼完成，第一次只給出低質量的根本圖象，在隨后的各次編碼中逐漸給出修正信息直到得到稱心的圖象質量。三種緊縮算法-根本系統、擴展系統基于DCT和可變長編碼VLC、無失真緊縮基于插值脈沖編碼方法用此規范對自然彩色圖象進展編碼，得到可識別圖象質量只需求每像素0.15bit，得到可用圖象質量只需求每像素0.25

10、bit，每像素 0.75bit時圖象質量已相當好，到每像素 1. 5bit時可得到與原始圖象幾乎一樣的圖象質量。4.1 數字彩色電視制式概述活動圖象專家組MPEG -用于活動圖象及相應音頻緊縮編碼的規范系列，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。MPEG-1-它的碼率約為1.5Mb/s，用于數字存儲媒體的活動圖象及其伴音的編碼規范。其圖象格式的明晰度較低。MPEG-2-用于高明晰度電視HDTV和規范明晰度電視SDTV的視頻緊縮規范。4.1 數字彩色電視制式概述MPEG-2有四種輸入格式用級加以劃分1、低級LL，Low Level-以亮度像素數計是352x240 x30pel/s或35

11、2x288x25pel/s，最大輸出碼率為4Mb/s。2、主級ML，-以亮度像素數計是720 x480 x30pel/s或720 x576x25pel/s，最大輸出碼率為15Mb/s。高類主級20Mb/s3、高1440級的圖象輸入格式是1440*1152pel的高明晰度格式。最大輸出碼率為60Mb/s。高類為80Mb/s4、高級HL-的圖象輸入格式是1920*1152pel的高明晰度格式。最大輸出碼率為80Mb/s。高類為100Mb/s4.1 數字彩色電視制式概述五類5類5種不同的處置方式1、簡單類2、主類比簡單類添加了雙向預測緊縮工具，它沒有可分極性，但質量要盡量好。3、信噪比可分級類-4、

12、空間可分比級-5、高類那么支持逐行同時處置色差信號，并且支持全部可分極性。4.1 數字彩色電視制式概述一； 它是用于規范明晰度電視SDTV和高明晰度電視HDTV的視頻緊縮規范。二：它有四種輸入格式，用級加以劃分1：低級的圖象輸入格式，以亮度象素數計，是35224030pel/s或352 288 25pel/s,最大輸出碼率是4MB/S2：主級的圖象輸入格式，以亮度象素數計，是720 480 30pel/s或720 576 25pel/s，最大輸出碼率是15MB/S高類主級20MB/S3：高1440級的圖象輸入格式是1440 1152pel的高明晰度格式，最大輸出碼率是60MB/S高類為80MB

13、/S4：高級的圖象輸入格式是1920 1152的高明晰度格式，最大輸出碼率是80MB/S高類為100MB/S4.1 數字彩色電視制式概述三：它有五種不同的處置方式，用類加以劃分1：簡單類2：主類3：信噪比可分級類4：空間可分級類5：高類目前通用的兩種數字電視規范是美國的ATSC和歐洲的DVB。視頻信源編碼音頻信源編碼業務復用傳送信道編碼調制接納機輔助數據音頻視頻射頻/傳輸業務復用和緊縮信源編碼和緊縮3個子系統1、信源編碼和緊縮1、視頻子系統 視頻編碼運用MPEG-2 2、音頻子系統 音頻編碼運用AC-3數字音頻緊縮規范2、業務復用和傳輸指將視頻數據、音頻數據和輔助數據復用到單一數據流中。4.2

14、 視頻信源編碼原理4.2.1視頻信源編碼的實際根據信源編碼的目的是緊縮數字電視圖象的數據量，從而降低信號傳輸的數碼率，減少傳輸帶寬。一：從統計上講，原始圖象數據在空間及時間上的冗余度很大，存在大量無須傳送的多余信息。1：每一幀數字電視圖象都可看成是由四種類型的部分圖象構造組成的準均勻性、低對比度細節區、高對比度細節區、邊緣區。幀內相關性空間相關性前三種占圖象的絕大部分，它們在程度方向的相鄰之間、垂直方向的相鄰行之間的變化都很小存在很強的空間相關性4.2 視頻信源編碼原理2：幀間相關性時間相關性-電視圖象不僅是二維空間圖象，它具有再時間軸上以場頻和幀頻為掃描周期的時空性構造。再相鄰的場或幀對應像

15、素間存在的相關性。這種相關性與電視圖象中的運動有關。二：信息非堅持緊縮編碼-僅采用信息堅持緊縮編碼，往往還達不到所期望的數據緊縮率。數字電視系統中的信源編碼結合運用了信息堅持和信息非堅持編碼技術。還采用了其它一些輔助的數據緊縮技術。如用少量的定時信號替代復合同步信號，以及降低多余的色度垂直分解力。實現了50倍以上數據緊縮率的高效編碼。實驗證明，在相鄰幀之間，亮度信號平均只需7.5的像素有明顯的變化，色度信號平均只需7.5的像素有明顯的變化，4.2 視頻信源編碼原理 信息非堅持緊縮編碼經過對視覺的生理學、心思學特性的研討發現，允許經過緊縮編碼的復原圖象在客觀上存在一定的失真，只需這種失真在客觀上

16、是難以覺察到的。基于這種思想實現的緊縮稱為之。 它不但要緊縮冗余信息，而且還要適當舍棄掉一些非冗余但對視覺不敏感的信息以獲得更大的緊縮率。4.2 視頻信源編碼原理4.2.2 預測編碼原理它是數字電視信號信源編碼的主要方法之一。也稱為差分脈沖編碼調制DPCM。量化器編碼器預測器解碼器預測器+信道輸入輸出Xn+-enen+X nX n預測差值量化預測差值4.2 視頻信源編碼原理DPCM系統中不是直接把他傳送出去，而是傳送他與預測值是用與他在空間或時間上相鄰的假設干像素的線形組合產生的的差值。0Pee4.2 視頻信源編碼原理 預測器可以是利用空間相關性的幀內預測器，也可以是利用時間相關性的幀間預測器

17、，即分為幀內預測編碼和幀間預測編碼，數字電視的信源編碼結合運用了幀內和幀間預測編碼，特別是帶運動補償的幀間預測編碼，已成為實現數據緊縮的主要手段。它的缺陷是抗御誤碼才干差。 假設傳輸過程中產生誤碼，那么由于遞歸預測算法，對于幀內編碼會使誤差分散到圖像中一個較大的區域；對于幀間編碼會使誤差分散到后序的假設干幀中。通常隔一段時間傳輸一次原始像素的基值，以終止能夠的誤碼分散。4.2 視頻信源編碼原理 在幀內預測編碼中，基于像素間相關性和硬件實現的思索，作為預測用的像素普通不超越4個。對于分量信號，這些像素與被預測像素是緊緊相鄰的。 1：假設一切的預測像素和被預測像素在同一掃描行上一維預測 2：假設其

18、中有些預測像素和被預測像素不在同一掃描行上二維預測，它的預測精度高，但實現要復雜一些。4.2 視頻信源編碼原理在MPEG2視頻編碼算法中，為便于結合運用幀內編碼和幀間編碼技術，將由一個延續的電視畫面組成的視頻序列劃分為許多圖象組，每個圖象組由幾幀到十幾幀圖象組成，這些圖象相互間存在預測和生成關系。1；圖象組的第一幅圖象是采用幀內編碼的圖象I圖象2：后面可包括數幀采用前向幀間預測編碼的圖象P圖象，P圖象是以I圖象或前一個P圖象為參考圖象進展幀間編碼的。3：在I圖象與P圖象或P圖象與P圖象之間可有數幀通常是兩幀采用雙向預測編碼的圖象B圖象幀內預測編碼IBBPBBPBBPBBIIPBBPBBPBBI

19、BB1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12與普通的幀內預測編碼不同，I圖象中的預測編碼是配合變換編碼一同進展的。1：將I圖象的亮度圖象Y及兩個色度CR、 CB圖象劃分為許多小的像塊，每個像塊由88個像素組成，每4個22陳列的Y像塊與空間相應CR像塊、CB像塊一同組合為一個宏塊。在同一宏塊行16掃描行寬中的假設干個至少一個相鄰的宏塊組成一個像條1：不包括整幅圖象的通用構造2：包括整幅圖象的特殊構造5623 4Y CR CB23 4576823 497 116 108 124：4：4格式的宏塊4：2：2格式的宏塊4：2：0格式的宏塊16像素8像素4.2 視頻信源編碼原理 在I圖象進展

20、幀內預測編碼之前，首先對每一個8*8的像塊進展二維離散余弦變換DCT，將像塊變換為由8*8個變換系數組成的系數塊，位于系數塊左上角的第一個系數是像塊中8*8個像素的平均值，代表像塊的直流分量，稱為DC系數。幀內預測編碼是對各個系數塊的DC進展的，目的是除出相鄰像塊的直流分量之間，較強的相關性。 幀內預測又是基于像條的，即只對于同一個像條內DC系數有預測和生成關系。在預測方法上采取簡單的前值預測。為節省數據，在每個像條的起始處不傳輸預測的基準值。而是根據對差值信號的精度的要求是8bit、 9bit、10bit 、11bit。固定地將預測器的基準值設置為128、256、512、1024。4.2 視

21、頻信源編碼原理幀間預測編碼是以圖象組為單位進展的，在兩個I圖象之間的假設干幀圖象構成一個圖象組。這里說的圖象：1：對于逐行掃描視頻指的是幀圖象2：對于隔行掃描視頻指的是幀圖象或場圖象。隔行視頻中的幀圖象由兩場圖象組成，即頂場和底場，兩場的掃描行在空間相互交錯。隔行視頻中的兩場可以單獨編碼，也可以組合為幀圖象一同編碼。當單獨編碼時，頂場和底場應成對出現，兩場共同組成一編碼幀，按解碼的輸出順序編碼到碼流中。3：對于編碼P幀或編碼B幀，其中的兩場應同為P場圖象或B場圖象。4：對于編碼I幀，第一幅圖象為I場圖象，第二幅圖象那么可以是I場圖象，也可以是P場圖象。4.2 視頻信源編碼原理在圖象組中： 1：

22、I圖象是幀內編碼圖象，其編解碼不依賴于其它圖象，同時它還是P圖象、B圖象編解碼的參考圖象。 2：P圖象是前向預測圖象，編碼中像素的預測值取為前面與其相鄰的I圖象或P圖象中相應像素的值，即采取幀間前值預測。 3：B圖象是雙向預測編碼圖象，編碼中像素的預測值取為前后與其最近的I圖象或P圖象相應像素值的加權平均，預測系數的大小與圖象間的間隔成反比。B圖象不能作為其他B圖象或P圖象編碼的參考圖象。B圖象的引入是由于它比P圖象有更高的預測效率，其代價是需求幀或場延遲存儲器)。 4：編碼順序-傳送碼流中編碼圖象的順序 5：顯示順序-在解碼輸出端重建圖象的順序引入B圖象后，視頻陳列的編碼順序與顯示順序是不同

23、的。4.2 視頻信源編碼原理2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13I B B P B B P B B P B B I4 2 3 7 5 6 10 8 9 13 11 12I P B B P B B P B B I B B圖象序列中的圖象為幀圖象，陳列順序是在編碼器的輸入端或解碼器的輸出端的顯示順序。而在編碼器的輸出端編碼碼流中解碼器輸入端順序圖象組中圖象的數目雖然是沒有限制的，但普通也不能過多，或者說在圖象序列中隔一定時間就傳送一幅I圖象。1、處于混亂形狀2、圖象組中的I圖象是視頻編輯的切入點。交換方法-I圖象采用逐漸刷新，即每次I圖象出現時僅在圖象的某個像塊內進展幀內編碼，經

24、過多個這樣的I圖象使各個像塊輪番得到周期性的刷新。16MNNM運動矢量編碼幀中的宏塊參考幀中的最正確匹配宏塊參考幀中的搜索區域16它表示從編碼幀到參考幀像素運動的方向和間隔，對于圖象的靜止部分，用來預測的像素顯然應與編碼像素處于一樣的空間位置上對于圖象的運動物體，設物體上的某點在參考幀中的坐標為x,y，由于運動，同一點在編碼幀中處于坐標為x,y)的位置兩個坐標之間差記為D稱為運動矢量，它表示從編碼幀到參考幀像素運動的方向和間隔，經過比較參考幀與編碼幀中的圖象，求出運動物體像素的運動矢量稱為運動估值。塊匹配運動估值表示圖4.2 視頻信源編碼原理為了既能處置逐行掃描圖象，又能處置隔行掃描圖象數字電

25、視中的幀間預測編碼包括：1：幀圖象的幀預測它用于運動補償的情況2：幀圖象的場預測它用于運動猛烈的情況3：場圖象的場預測4：雙基預測-它僅用于P圖象，適用于無B圖象的圖像序列5：168預測-它僅用于場圖象幀間預測編碼預測方式通常并不是不變的,可 以按宏塊逐塊的改動。4.2 視頻信源編碼原理1、幀圖象的幀預測它用于運動補償的情況幀圖象中的16*16宏塊數據可以取自逐行掃描的一幀圖象。也可由隔行掃描的頂場和底場兩場圖象組成。參考幀參考幀參考幀能夠插入的B圖象尚未編碼能夠插入的圖象已編碼能夠插入的圖象尚未編碼B幀預測P幀預測2、幀圖象的場預測頂參考場底參考場底場頂場頂參考場底參考場頂參考場底參考場底場

26、頂場能夠插入的圖象尚未編碼能夠插入的B圖象已編碼能夠插入的B圖象尚未編碼a1b1a2b2a1b1a2b2c1d1c2d2P場預測a1,a2任取其一 b1,b2任取其一B場預測a1,a2任取其一 b1,b2任取其一c1,c2任取其一 d1,d2任取其一場圖象的場預測(P場預測頂參考場底參考場底場頂場能夠插入的圖象尚未編碼a1a2編碼幀中第一場圖象的預測底參考場底場頂場能夠插入的圖象尚未編碼a2編碼幀中第二場圖象為底場的預測頂參考場底場頂場能夠插入的圖象尚未編碼a2編碼幀中第二場圖象為頂場的預測a1a1場圖象的場預測(B場預測頂參考場底參考場頂參考場底參考場能夠插入的B圖象已編碼能夠插入的B圖象尚

27、未編碼a1a2b1b2B場預測a1,a2任取其一 b1,b2任取其一4.2 視頻信源編碼原理4、雙基預測它僅用于P圖象，適用于無B圖象的圖像序列5、16*8預測它僅用于場圖象4.2 視頻信源編碼原理4.2.3 變換編碼原理它是實現圖象緊縮的主要手段之一，它指的是正交變換編碼，是將空間域的電視信號變換到由正交矢量定義的變換域中，以便去除其空間相關性，并對變換域中的系數采取適當的編碼方式，以到達數據緊縮的目的方塊化MN正交變換量化編碼解碼正交反變換信道發送端輸入X輸出X接納端4.2 視頻信源編碼原理X由8*8像素組成的像塊矩陣，其正交變換后的8*8系數塊用Y表示。C表示8*8的正交變換矩陣，I為8

28、*8的單位矩陣是其轉置矩陣4.2 視頻信源編碼原理 一：思索到像素間的相關性只在一定的間隔內比較顯著，并且從減少計算量和存儲量出發，在變換編碼中，數字圖象首先被分割成許多方塊。按照MPEG2視頻編碼算法， 1：I幀中的方塊是由88的原始圖象像素組成的像塊； 2：P、B幀中的像塊是由88的幀間預測差值組成的像塊。像塊經正交變換后成為由彼此相互獨立的系數組成的88系數塊。圖象在空間域中的強相關性，使變換域中各個系數的功率有很大的差別，功率集中于方塊的特定的部位。 二：這些系數分別對應于不同的空間頻率分量，對人眼的視覺有不同的影響，因此，在對變換系數的量化中，可以保管重要的系數。對保管下的系數，根據

29、其對視覺的重要程度還可以采用不同的量化間隔。對量化后的系數進一步熵編碼游程編碼、霍夫曼編碼最后完成圖象數據緊縮的變換編碼。在接納端，經過熵解碼、反量化、正交反變換，使原始圖象得到復原。1 2 3 4 5 6 7 8 76543211 2 3 4 5 6 7 8 7654321x1x2y1y2x1x2設x1和x2是原始圖象中的兩個相鄰像素，每個像素用3bit編碼，兩個像素共有64種能夠的灰度組合， x1和x2間的相關性表達在這64種灰度組合具有不同的出現概率，圖中的陰影區，即x1=x2直線附近的點具有較大的概率。現用旋轉變換使坐標旋轉4度，在新的坐標系中，陰影區位于y1軸附近，即在這些概率大的灰

30、度組合中，y1與y2接近于相互獨立， y1具有較大方差， y2具有較小的方差。有能夠用較少的位數編碼，實現圖象數據緊縮。隨著行數的添加DCT矩陣C的行向量的振蕩頻率是遞增的，位于系數矩陣Y的右下角部分的變換系數對應空間高頻分量，而位于左上角部分的變換系數對應空間低頻分量其中對應空間直流分量即為DC系數，其它63個對應交流分量的系數那么稱為AC系數。MPEG2規范建議DCT的輸入和逆DCT的輸出采用9bit表示，DC系數用12bit， 4.2 視頻信源編碼原理4.2.4熵編碼 原理 它是一類無損編碼，因編碼后的平均碼長接近信源的熵而得名，它多用可變字長編碼實現。其根本思想是對信源中出現概率大的符

31、號賦以短碼，信源中出現概率小的符號賦以長碼，從而在統計上得到較短的平均碼長。同時，所編的碼是即時可譯碼，。某一個嗎不會是另一個碼的前綴，各個碼之間無須附加信息便可自然分開。霍夫曼編碼是在數字電視中運用的一種可變長編碼1：將信源符號以出現開概率作為結點由大到小排成一列，將最末兩個符號的概率結點用二叉樹相加合成一個概率結點，2：將這個概率結點與其他符號的概率結點再按大小排序，并再將最末兩個概率結點用二叉樹相加合成一個概率結點。反復上述步驟，直至最終將一切概率合成一個概率結點“1。完成上述任務后，從根的結點出發逐漸向前進展編碼，每遇到一個二叉樹，便對兩個分支各賦予一個二進制嗎，對指向概率大的結點的分

32、之賦予碼元“0對另一個分之賦予嗎元“1直至到達表示信源符號的概率結點為止。4.2 視頻信源編碼原理S1 0.4-0.4-0.4-0.4 0.6 0 1.0S2 0.3-0.3-0.3-0.3 0 0.4 1S3 0.1-0.1 0.2 0 0.3 1S4 0.1-0.1 0 0.1 1S5 0.06 0 0.1 1S6 0.04 1從更結點出發逐漸向前進展編碼，每遇到一個二叉樹，便對兩個分支各賦予一個二進制碼，對指向概率大的結點的分支賦予碼元“0；對另一個分支賦予碼元“1。MPEG-2視頻編解碼器預處置+DCTQVLCVBVQIDCT+參考幀存儲運動補償預測運動估值幀內/幀間方式選擇圖象復雜度

33、分析速率控制當前幀視頻信號010運動矢量緩存器占有程度緊縮碼流1VLC表示可變字長編碼VBV表示視頻緩沖效驗器IDCT表示逆DCT4.2 視頻信源編碼原理在MPEG-2視頻編碼規范中，結合運用了預測編碼和變換編碼技術，圖中幀內/幀間方式選擇是經過檢查宏塊幀間預測誤差大小來進展的。1：當誤差在一定范圍內時開關接到“1，視頻編碼采用補償幀間預測編碼方式。2：當誤差超越一定的范圍時，開關接到“0，采用幀內編碼方式。3：幀間編碼時，反響環接通，經過DCT和量化Q后的預測誤差，在反響環中首先由反量化和逆DCTIDCT加以恢復，然后與預測值相加得到帶有量化誤差的當前幀的像素值，將它存入預測器的幀存貯器中，

34、作為下一幀編碼的參考幀，當前幀與當前幀本幀在運動估值器中進展塊匹配，得到運動矢量。4.2 視頻信源編碼原理運動矢量與編碼像素的位置相加，得到參考像素的位置，從參考幀存貯器的這個位置上讀出參考像素值作為運動補償的預測值，編碼像素與這個預測值相減便得到幀差信號，幀差信號經過DCT、量化和可變長熵編嗎送到視頻緩沖校驗器VBV。幀內編碼時，幀間運動補償預測的反響環斷開，原始數字圖象直接經DCT、量化、熵編碼和緩存成為速率恒定的緊縮視頻信號進入信道。輸入緩存VLDQIDCT參考幀存貯運動估值+幀內/幀間方式選擇運動矢量01解緊縮視頻信號緊縮嗎流4.2 視頻信源編碼原理 解碼器收到的是速度恒定的比特流，但

35、比特流的輸入過程之間是不同步，因此解碼器的前端必需有一個緩存器作為輸入比特流與解碼器之間的接口。與編碼器的輸出緩存器一樣，解碼器的輸入緩存器也是一個8MB的先進先出存貯器。它按照嗎流中的時序指令控制讀出時間，從而不會發發上溢和下溢。從輸入緩存器輸出的數據首先在VLD中進展變字長解碼。 1：假設是I幀數據，變長解碼后再經過反Z型掃描、反量化和逆DCT變換，就能解碼出視頻圖象。 2：假設是P幀或B幀數據-經過上述步驟解出的只是幀差圖象，還必需與經運動補償的參考圖象相加才干得到視頻圖象。為得到后者經運動補償的參考圖象，VLD將解出的運動矢量送到運動估值器，在那里運動矢量與待解碼的像素位置相加得到參考

36、幀的像素位置，然后從幀存貯器讀出這個參考幀的像素，解碼后的視頻數據一方面輸出，一方面再反響存入幀存貯器中，作為后續幀解碼的參考圖象。4.3 ATSC制4.3.1 ATSC制概述1.什么是ATSC制格形編碼多電平單載波VSB調制實現STSC制的目的1：高質量HDTV2：在6MHZ傳輸3：地功率和抗干擾信號4：接受設備復雜性小5：3C2. ATSC制視頻格式水平垂直有效像素幅型比60MHZ/59.94MHZ 逐行60MHZ/59.94MHZ 隔行30MHZ/29.97MHZ 逐行24MHZ/29.97MHZ 逐行1920*108016:91280*72016:9704*48016:9640*480

37、4:3640*480(VGA)4:3視頻信源編碼音頻信源編碼業務復用傳送信道編碼調制接納機輔助數據音頻視頻射頻/傳輸業務復用和緊縮信源編碼和緊縮3個子系統1、信源編碼和緊縮1、視頻子系統 視頻編碼運用MPEG-2 2、音頻子系統 音頻編碼運用AC-3數字音頻緊縮規范2、業務復用和傳輸指將視頻數據、音頻數據和輔助數據復用到單一數據流中。3、射頻/傳輸是指信道編碼與調制，信道編碼器在數據流上加上附加信息，用于糾正傳輸過程中產生的過失。調制子系統提供兩種方式1、地面廣播方式8電平殘留邊帶調制8VSB2有線電視的高數據率方式16電平殘留邊帶調制16VSB 信源編碼器傳送打包和復用調制器含信道編碼器傳輸

38、格式信源重復信源解碼器傳送解復用和拆包解調器含信道解碼器時鐘控制信源根本流傳送流時鐘傳送流根本流他為啥能博得年薪二十萬的任務 大四學生王智新以為：好好總結面試閱歷，盡能夠多與考官交流就在很多大學畢業生為找任務而驕傲時，浙江大學寧波理工學院大四學生王智新曾經早早地從求職大軍中突圍而出。就讀信息與計算科學專業的他，被國內某知名網站以近20萬元的年薪聘用。如今他雖然還沒畢業，但每天都要到公司上班，參與研發網站中心技術。 王智新的求職之路并非一帆風順。去年9月，他得知該網站招聘人才，雖然條件很苛刻，還是決議去試一試。那些天，他正在編輯一個程序，兩天差不多就睡了3個小時，面試情況可想而知。他對本人第一次

39、面試的評價是：手忙腳亂，措手不及。 初次受挫的王智新并沒有放棄，他陸續參與了幾次其他公司的面試，失敗了也不氣餒。“每次面試回來我都要總結，找到本身缺乏。幾次下來，他逐漸了解了本人的缺乏在哪里。 去年11月，王智新又看到了該網站的招聘信息，他再一次報了名。經過兩次溝通，他順利進入了第三輪的面試。競爭之猛烈超乎想象，僅省內大學畢業生就有200多人，其中不乏名校學生，還有很多碩士生和博士生。有了前幾次的閱歷，王智新做了充分的預備，他所表現出的快速反響、動手才干和團隊協作精神打動了“考官。 就讀大學期間，王智新參與了學校的ACM(國際大學生程序設計競賽)集訓隊，并3次獲得亞洲賽區銀獎、1次浙江省金獎和

40、2次浙江省銀獎。在面試的幾個環節中，由于預備充分，“考官提出的大多數問題都被他一一化解，對于一些有難度的問題，他甚至反客為主與“考官討論起來，盡能夠地表達本人的想法，這種自動積極的姿態讓“考官為之贊許，最終在眾多應聘者中勝出。 “我也不知道本人能否順利過關，但是我覺得，還是應該努力去試。他說，面試中碰到難題并不可怕，關鍵在于英勇地表達本人的想法，不要去擔憂后果，由于“考官往往很看重一個人的交流才干。 “每次面試失敗后，都要及時總結，找出本人的缺乏。他說，面試的時候，多留心“考官的聯絡方式，假設面試時沒有想到的問題事后想到了，可以再打去交流，就當是一次學習，說不定“考官就被他這種執著的精神打動了

41、。4.3.2 傳送層的功能和格式1：PES包經緊縮編碼構成的根本流先經打包構成打包根本流。3字節1字節2字節2位14位1字節可變長度起始碼前綴比特流IDPES包長度10PES包頭標志PES包長度PES包區PES包數據塊4.3 ATSC制2： 傳送包ATSC制的傳送包采用固定長度格式。由于PES包的長度是變化的，那么傳送包是經過對各類業務的PES包按一定長度截取在交錯組合而成。4.3 ATSC制包頭 適配區 有效負載數據4字節188字節傳送包的格式8位包同步1誤碼指示1有效數據起始指示1優先13位包識別（PID）2加擾2適配4連續計數包適配或有效數據4.3 ATSC制包頭 適配區 有效負載數據4

42、字節188字節傳送包的格式主要功能1：同步和定時P1832：曾經過緊縮的比特流的隨機進入3：本地節目插入同步和定時：在數字電視系統中， 在編碼端，對27MHZ系統時鐘STC進展周期性地抽樣而構成節目時鐘基準PCR值，并被納入傳送包的適配區中傳輸給接納機。 在解碼端，經過把攜帶PCR值的傳送包的到達時間以及PCR值本身同當前STC的值作對比，并對后者進展控制與調整，從而實現了有編碼器的STC來確定地再生出解碼器STC。 再利用前面提到的包含PES包頭標志碼中的DTS和PTS分別與它比較，便可指明視頻、音頻幀應在何時被解碼和復原信息應在何時呈現。這樣就可以使節目的各個組成部分到達同步。 有否顯示時

43、間標志PTS-Presentation Time Stamp/解碼時間標志(DTS-Decode Time Stamp)標志、PES包頭有否根本流時鐘基準(ESCR-Elementary Stream Clock Reference)信息標志、PES包頭有否根本流速率信息標志、有否數字存儲媒體DSM特技方式信息標志、有否附加的拷貝信息標志、PES包頭有否循環冗余校驗CRC-Cyclic Redundancy Check信息標志、有否PES擴展標志。有擴展標志，闡明還存在其它信息。 4.3 ATSC制4.3.3 前向糾錯信道編碼糾錯的指點思想：能量擴散RS編碼交織卷積編碼8VSB調制傳送流包去信

44、道ATSC只信道編碼和調制4.3 ATSC制2. RS碼的編碼及其糾錯譯碼 RS嗎-它是一種線形分組循環碼，它以長度為n的一組符號為一個編碼單位或編碼字，組中的n個符號是由k個欲傳送的信息符號按一定的關聯關系生成的。由于n個符號中還應包含誤碼維護信息，所以要求kn，編碼方式。在數字電視中，一個符號是一個8bit的字節，因此總共有256中符號，用十進制表示的符號范圍是0255，這256中符號組成一個有限域或稱伽羅華域。普通的說，當有限域是二元域GF2的擴域是用GF 表示。在RS碼中碼字長度n = -1，當m=8時， n=255。取nk=2t那么RS碼可糾正t個符號的錯誤。4.3 ATSC制所謂一

45、個符號的錯誤可以是指符號中的一個比特發生了誤碼，也可以是指符號中的假設干比特甚至一切比特都發生了誤碼。當m=8時，可糾正延續8t個比特的誤碼。4.3 ATSC制二：RS碼的編碼-它是一類特殊的循環碼，而循環嗎是線形分組的一個重要分支。參看P184P185的編碼公式。在DVB-S中運用的RS204，188碼是由RS255，239碼縮短而成的，因此在編碼前應在188個信息字節前加51個“0字節。對于系統RS碼，編碼后的255各字節中，前面的51個“0字節依然存在，可以將它去掉，只傳送204個非零字節。收端譯碼時，只需求所收到的每個碼字的204個字節前再附加上51個“0，就可以進展正常譯碼了。4.3

46、 ATSC制3.卷積編碼及維特比譯碼卷積編碼-卷積碼是數字電視信道編碼中所運用的另一類糾錯碼，RS碼在碼之間沒有運算關系，而卷積碼任何位置的碼元與一定范圍的相鄰碼元間都有約束關系。卷積編碼就是靠這種約束關系來實現糾錯的。它是一個由移位存放器和異或門構成的卷積系統。4.3 ATSC制4.交錯經過交錯使突發過失分散為隨機過失，以充分發揚糾錯編碼的作用，DVB-S中，交錯位于RS編碼與卷積編碼之間。這是由于維特比譯碼會出現過失分散，引發突發過失。M=172MI-1MI-1MI-2MI-3M12I-1001211012121121110來自RS編碼器去RS解碼器去交錯器交錯器積編碼調制信道解調積解碼1

47、B位置4.3 ATSC制5.能量分散為能使發端的隨機化與收端的去隨機化堅持同步，每8個MPEG-2數據包使移位存放器初始化一次，初始設置為“100101010000000，為了標志這個初始化時辰，使這8個MPEG-2數據包的第一個數據包的同步字節進展比特翻轉，從47H翻轉到B8H在其它7個數據包的同步字節期間，PRBS繼續產生，但輸出“使能關斷使同步字節47H堅持不變。發送端在進展能量分散后，再進展RS編碼，將長度為188字節的隨機化包，變成204字節的糾錯編碼包。4.3 ATSC制4.3.5 ATSC制的主要性能4.4 DVB制4.4.1 DVB制的視頻格式與接口三大DVB數字電視制式衛星、

48、有線、地面視頻格式P204表4-7SDTV？/HDTV25幀頻和SDTV？/HDTV30幀頻，還包含隔行和逐行掃描。音頻技術采用MPEG-2音頻技術和AC-34.4 DVB制2.DVB設備接口SPI-同步并行-用在設備相距比較近的情況，SSI同步串行P/S-它是SPI的擴展。ASI-異步串行-采用固定的銜接速率270Mb/s)，特點：來自不同數據源的傳送流可以具有不同的速率，但是傳輸的速率是固定的，因此接納器的時鐘也是恒定的。4.4 DVB制4.4.2 DVB-T制編碼正交頻分復用多載波。1：設計要求1和其他兩個盡能夠多的類似點。2要支持其他兩個的概念上的“數據容器模型。P2064.4 DVB

49、制輸入端是視頻、音頻和數據等復用的傳送流TS，每個TS包由188字節組成，4.4 DVB制3. DVB-T制的抗回波技術與衛星傳輸信道和有線傳輸信道相比較，地面開路傳輸信道環境差，電磁波信號容易遭到各種各樣的外來雜散電磁波干擾。就地面開路接納時的傳輸信道種類而言，有三種信道模型。(1)高斯信道，這是天線接納信號只遭到高斯噪聲(隨機噪聲，白噪聲)干擾的信道模型。4.4 DVB制(2)Ricean信道，這是天線接納信號接納到直達波之外還接納到多個反射波的信道模型，它對應于運用室外屋頂天線時還會接納由到高樓等來的許多多徑反射波。(3)瑞利信道，其接納天線接納不到直達波，只接納到許多反射波，對應于用室

50、內天線接納或室外便攜和挪動接納。接納點直視不到發射天線，只需由大樓、山丘等來的諸多反射波。4.4 DVB制4.4.3 DVB-T的信道編碼1.能量分散數據隨機化 能量分散處于信道編碼的前端，來自MPEG-2傳送復用器的碼流采用固定數據包格式，包長188字節，其中包括一個位于最前面的同步字節“01000111，即47H。這個碼流按字節最高有效位在前的順序在圖示的隨機化電路中進展能量分散。隨機化電路-是最長M序列偽隨機碼發生器，由它生成的偽隨機二進序列PRBS與輸入碼流進展模2加，使數據隨機化。接納端的隨機化電路與此一樣，將PRBS與接納的已隨機化數據進展模2加，便可恢復隨機化以前的數據。 為能使發端的隨機化與收端的去隨機化堅持同步，每8個MPEG-2數據包使移位存放器初始化一次，初始設置為“100101010000000，為了標志這個初始化時