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4.3ATSC制4.4DVB制4.5ISDB--T96李金龍15:59:00自己基本上會做電路的？如果有這種畢業，我可能培養他96李金龍16:01:19我最近跟華迎春在合作。我在做一個品牌音響，主要是針對多媒體教學，會議，娛樂。面向全國市場，準備用5年時間做成知名品牌。選對合適的時間準備自己去搞研發生產。現在叫別人代工，老華就幫我代工音箱魯力16:01:38哦

魯力16:02:15有幾個稍微好點的都找好工作那

魯力16:02:30其他的我不想推薦給你們

96李金龍16:03:05呵呵，多謝魯老師的關愛喲96李金龍16:03:33所以說真正是人才，肯定不怕沒活干96李金龍15:51:09主要是綜合能力的體現。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，也就是你所說的推銷。我以前也是這個心態。實質上這個工作是能體現一個人能力和價值的。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你接觸社會多，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標都沒有。我以前，至少還有點目標，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多極化的傳輸標準所謂數字電視，就是將圖像畫面的每一個像素、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行數碼流發射、傳輸、接收的系統工程。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收機，從接收到視頻放大、色度解碼、音頻放大等所有過程均為數碼流的處理過程。在這個過程中沒有數/模或模/數轉換，僅在顯像管激勵終端經數/模轉換為負極性圖像信號（數字電視機可以直接接收），揚聲器功率推動終端經數/模轉換為正弦波音頻信號，使顯像管（CRT）熒屏顯示高清晰畫面，揚聲器還原出近似臨場的立體聲或麗音效果。4.1數字彩色電視制式概述電視信號數字處理的優點:1:具有強的多的抗干擾、抗非線形失真的能力，即使經過長距離傳輸和反復記錄，仍可以可以幾乎無失真的再生復原。2：能夠整幀地存儲在半導體存儲器中，能夠在包括時間軸的三維空間進行數學運算，（各種復雜的時基處理、空間幾何的變換、三維濾波）。4.1數數字字彩彩色色電電視視制制式式概概述述3：：它它的的存存儲儲和和處處理理電電路路易易于于大大規規模模和和超超大大規規模模集集成成，，從從而而使使數數值值電電視視設設備備比比模模擬擬設設備備元件件少少，，易易于于調調整整，，重重量量、、體體積積、、功功耗耗小小，，可可靠靠性性提提高高。。4：：數數字字電電視視設設備備便便于于與與電子子計計算算機機以以及及其其他他數數字字設設備備接接口口，，便便于于加加入入公公用用數數據據通通信信網網，，實實現現生生產產、、運運行行的的自自動動化化和和信信息息處處理理的的綜綜合合化化、、網網絡絡化化。4.1數字字彩色電視制制式概述模擬電視---在電視信信號的產生、、傳輸、接收收、處理、記記錄過程中使使用的都是在在時間和幅度度上連續的模模擬信號。數碼電視---在不改變變現行模擬電電視傳輸體制制的前提下，，對解調后的的視頻和音頻頻基帶信號所所采用的數字信號處理理。數字電視---在其所有有的環節中（（節目制作、、傳輸到節目目接收、處理理、存儲、記記錄、控制等等），使用的的全部是時間間和幅度離散散化的數字信信號。4.1數字字彩色電視制制式概述A/D轉換器數字處理器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編碼傳輸或處理PCM解碼后置低通濾波S(t)抽樣信號f(t)f(t)fs(t)4.1數字字彩色電視制制式概述三大數字彩色色電視制式美國的ATSC(格形編編碼多電平單單載波VSB調制）歐洲的DVB(數字視頻頻廣播）（地地面DVB-T（COFDM）、有有線DVB-C（QAM）、衛星DVB-S（（QPSK））三種形式））日本的ISDB—T（綜綜合業務數字字廣播）4.1數字字彩色電視制制式概述通通用的壓縮縮編碼標準模/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數字字彩色電視制制式概述為實現數字電視廣播播和通信，必須解決數數字電視信號號的傳輸問題題。由于傳輸輸通道的限制制，數字電視視直接用PCM編碼傳送送是不現實的的，主要是傳送碼率太太高。為了合理使使用信道，節節省頻率資源源，需要對PCM編碼后后的圖象信號號進一步實行行信源編碼和信信道編碼。信信源編碼和信信道編碼的目的是在保證一定的的電視接收圖圖象質量前提提下，盡量壓壓縮數字電視視信號的帶寬寬。，提高數字字電視信號傳傳輸的有效性和可靠靠性。信源編碼和和信道編碼也也用于數字電視的儲儲存，是節省省存儲介質空空間的必要手手段。模擬電視視頻頻帶寬6MHZ，按照4：2：2標標準數字化的的一路彩色電視圖象信號號的碼率216Mb/s，所需要的信道道帶寬108MHz，是是模擬信號的18倍。以分量編碼為為例,按4∶∶2∶2標準準,一路彩色色圖像的碼率率為(13.5+2×6.35)×8=216Mb/s4.1數字字彩色電視制制式概述一；H.261是最早的的一個碼率壓壓縮標準。二：JPEG（聯合圖片片專家組）---用于連連續色調（灰灰度或彩色））靜止圖象的壓壓縮，用于活動圖圖象時，其算算法僅限于幀幀內。三：MPEG（活動圖象象專家組）---用于活動圖象及相相應音頻壓縮縮編碼的標準準系列，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。MPEG-1的碼率為1.5MB/S，用于數字儲存媒體體的活動圖象象及其伴音的的編碼標準。其圖象格式的清清晰度較低。。4.1數字字彩色電視制制式概述H.261的的圖象格式為為CIF，亮度樣點數352x288，色度樣點數176x144；也可以是QCIF，亮亮度和色度樣樣點數在水平平和垂直方向向皆減半，數數據壓縮采用用幀內/幀間自自適應預測加加DCT（離離散余弦變換換）的混合算算法，用DCT及量化編編碼去除空間間冗余度，用用有運動補償償的幀間預測測及量化編碼碼去除時間冗冗余度。數據流由由圖象（Picture)、像塊組（（GOB,GroupofBlocks),宏塊(MB,Macroblock)和像塊（Block）等各層組組成。經傳傳輸緩存和和傳輸編碼碼后輸出，，輸出碼率率從64kb/s1.96Mb/s（P=30）4.1數數字彩色電電視制式概概述聯合圖片專專家組（JPEG））它用于連續續色調（灰度度或彩色））靜止圖象象壓縮，用于活動動圖象時，，其算法僅僅限于幀內。順序方式---是按按一行一行的的順序對圖圖象編碼，，整個圖象一一次編碼完完成；逐步方式---是整個圖象分分數次編碼完成，，第一次只只給出低質量的基本圖象象，在隨后后的各次編編碼中逐步給出修修正信息直到得到滿滿意的圖象象質量。三種壓縮算算法---基本系統統、擴展系系統（基于DCT和可變長長編碼VLC）、無失真真壓縮（基于插值脈脈沖編碼方方法）用此標準準對自然然彩色圖圖象進行行編碼，，得到可可識別圖象象質量只需要每每像素0.15bit，得到可可用圖象象質量只只需要每每像素0.25bit，每像素素0.75bit時圖象質質量已相相當好，，到每像像素1.5bit時可得到到與原始始圖象幾幾乎一樣樣的圖象象質量。。4.1數數字彩彩色電視視制式概概述活動圖象象專家組組（MPEG））---用于于活動圖圖象及相相應音頻頻壓縮編編碼的標標準系列列，包括括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等等。MPEG-1---它它的碼率率約為1.5Mb/s，用于數數字存儲儲媒體的的活動圖圖象及其其伴音的的編碼標標準。其其圖象格格式的清清晰度較較低。MPEG-2---用用于高清清晰度電電視（HDTV）和標標準清晰晰度電視視（SDTV））的視頻頻壓縮標標準。4.1數數字彩彩色電視視制式概概述MPEG-2有有四種輸輸入格式式（用級級加以劃劃分）1、低級級（LL，LowLevel）--以以亮度像像素數計計是352x240x30pel/s或352x288x25pel/s，最大輸輸出碼率率為4Mb/s。2、主級級（ML，）--以亮亮度像素素數計是是720x480x30pel/s或720x576x25pel/s，最大輸輸出碼率率為15Mb/s。（高類類主級20Mb/s）3、高1440級的圖圖象輸入入格式是是1440*1152pel的高清晰晰度格式式。最大大輸出碼碼率為60Mb/s。（高類類為80Mb/s）4、高級級（HL）---的圖圖象輸入入格式是是1920*1152pel的高清晰晰度格式式。最大大輸出碼碼率為80Mb/s。（高類類為100Mb/s）4.1數數字彩彩色電視視制式概概述五類（5類—5種不同同的處理理方式））1、簡單單類—2、主類類—比簡簡單類增增加了雙雙向預測測壓縮工工具，它它沒有可可分極性性，但質質量要盡盡量好。。3、信噪噪比可分分級類---4、空間間可分比比級---5、高類類—則支支持逐行行同時處處理色差差信號，，并且支支持全部部可分極極性。4.1數數字彩彩色電視視制式概概述一；它是是用于標標準清晰晰度電視視（SDTV））和高清清晰度電電視（HDTV）的視視頻壓縮縮標準。。二：它有有四種輸輸入格式式，用級級加以劃劃分1：低級的圖圖象輸入入格式，以亮度度象素數數計，是是352×240×30pel/s或352×288×25pel/s,最大大輸出碼碼率是4MB/S2：主級的圖圖象輸入入格式，以亮度度象素數數計，是是720×480×30pel/s或720×576×25pel/s，最大大輸出碼碼率是15MB/S（（高類主主級20MB/S）3：高1440級的的圖象輸輸入格式式是1440×1152pel的高清清晰度格格式，最大輸出出碼率是是60MB/S（高類類為80MB/S）4：高級的圖圖象輸入入格式是是1920×1152的高清清晰度格格式，最大輸輸出碼率率是80MB/S（高高類為100MB/S）4.1數數字彩彩色電視視制式概概述三：它有有五種不不同的處處理方式式，用類類加以劃劃分1：簡單單類2：主類類3：信噪噪比可分分級類4：空間間可分級級類5：高類類目前通用用的兩種種數字電電視標準準是美國國的ATSC和和歐洲的的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收機輔助數據音頻視頻射頻/傳輸業務復用和壓縮信源編碼和壓縮3個子系統1、信源編碼和壓縮（1）、視頻子系統視頻編碼使用MPEG-2（2）、音頻子系統音頻編碼使用AC-3數字音頻壓縮標準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視視頻信信源編碼碼原理4.2.1視頻頻信源編編碼的理理論依據據信源編碼碼的目的是壓縮數字字電視圖圖象的數數據量，，從而降降低信號號傳輸的的數碼率率，減少少傳輸帶帶寬。一：從統統計上講講，原始始圖象數數據在空間及時時間上的的冗余度度很大，存存在大量無須須傳送的的多余信信息。1：每一幀數字字電視圖圖象都可看成成是由四種類型型的局部部圖象結結構組成的（（準均勻性性、低對比度度細節區區、高對比度度細節區區、邊緣區）。幀內相關關性（空空間相關關性）—前三種占圖圖象的絕大部部分，它們在在水平方向的相相鄰之間、垂直方向的相相鄰行之間的變化都很小存在很強的空間相相關性4.2視頻頻信源編碼原原理2：幀間相關關性（時間相相關性）--電視圖象不不僅是二維空空間圖象，它它具有再時間軸上以場場頻和幀頻為為掃描周期的的時空性結構構。再相鄰的場或幀幀對應像素間間存在的相關關性。這種相關性與電視視圖象中的運運動有關。二：信息非保持壓壓縮編碼---僅采用用信息保持壓縮縮編碼，往往還達不到到所期望的數數據壓縮率。數字電視系統統中的信源編碼聯合使用了信息保持和信息非保持編編碼技術。還采用了其其它一些輔助的數據壓壓縮技術。如用少量的定時信信號代替復合同步信號號，以及降低多余的色色度垂直分解解力。實現了50倍以上數據壓縮率的的高效編碼。。實驗證明，在在相鄰幀之間間，亮度信號號平均只有7.5‰‰的像素有明明顯的變化，，色度信號平均只有7.5‰的像素素有明顯的變變化，4.2視頻頻信源編碼原原理信息非保持壓壓縮編碼—通通過對視覺的的生理學、心理理學特性的研究發現，，允許經過壓縮編碼的復原圖象在在客觀上存在一定的失失真，只要這種失失真在主觀上是難難以覺察到的。基于這種種思想實現的的壓縮稱為之之。它不但要壓縮冗冗余信息，而且還要適適當舍棄掉一些非非冗余但對視視覺不敏感的的信息以獲得更大大的壓縮率率。4.2視視頻信源編編碼原理4.2.2預測編編碼原理它是數字電電視信號信信源編碼的的主要方法法之一。也也稱為差分分脈沖編碼碼調制（DPCM））。量化器編碼器預測器解碼器預測器+++信道輸入輸出Xn+--ene′n++X′nX′n預測差值量化預測差值4.2視視頻信源編編碼原理DPCM系系統中不是是直接把他他傳送出去去，而是傳傳送他與預預測值（是是用與他在在空間或時時間上相鄰鄰的若干像像素的線形形組合產生生的）的差差值。0P（e）e4.2視視頻頻信信源源編編碼碼原原理理預測測器器可可以以是是利利用用空間間相相關關性性的的幀幀內內預預測測器器，也也可可以以是是利利用用時間間相相關關性性的的幀幀間間預預測測器器，即即分分為為幀內內預預測測編編碼碼和幀間間預預測測編編碼碼，數數字字電電視視的的信信源源編編碼碼聯聯合合使使用用了了幀幀內內和和幀幀間間預預測測編編碼碼，，特特別別是是帶運運動動補補償償的的幀幀間間預預測測編編碼碼，，已已成成為為實實現現數數據據壓壓縮縮的的主主要要手手段段。。它的的缺缺點點是是抗御御誤誤碼碼能能力力差差。若傳傳輸輸過過程程中中產產生生誤誤碼碼，，則則由由于于遞歸歸預預測測算算法法，對對于于幀幀內內編編碼碼會會使使誤差差擴擴散散到到圖圖像像中中一一個個較較大大的的區區域域；；對對于于幀幀間間編編碼碼會會使使誤誤差差擴擴散散到到后后序序的的若若干干幀幀中中。通常常隔隔一一段段時時間間傳輸輸一一次次原原始始像像素素的的基基值值，，以以終終止止可可能能的的誤誤碼碼擴擴散散。。4.2視視頻信信源編編碼原原理在幀內內預測測編碼碼中，，基于于像素間間相關關性和硬件件實現現的考考慮，，作為為預測用用的像像素一一般不不超過過4個個。對于于分量量信號號，這這些像素與與被預預測像像素是是緊緊緊相鄰鄰的。1：若若所有有的預測像像素和和被預預測像像素在在同一一掃描描行上上（一一維預預測））2：若若其中中有些預預測像像素和被預測測像素素不在同一掃掃描行行上（二維維預測測），，它的的預測測精度度高，，但實實現要要復雜雜一些些。4.2視視頻信信源編編碼原原理在MPEG—2視頻頻編碼碼算法法中，，為便便于聯合運運用幀內編編碼和和幀間間編碼碼技術術，將將由一一個連連續的的電視視畫面面組成成的視頻序序列劃分為為許多圖圖象組組，每個個圖象象組由由幾幀到到十幾幾幀圖圖象組成，，這些些圖象相相互間間存在在預測測和生生成關關系。1；圖圖象組組的第第一幅幅圖象象是采用幀幀內編編碼的的圖象象（I圖象象）2：后后面可可包括括數幀采采用前前向幀幀間預預測編編碼的的圖象象（P圖象象），P圖象象是以I圖圖象或或前一一個P圖象象為參參考圖圖象進進行幀幀間編編碼的的。3：在在I圖象象與P圖象象或P圖象象與P圖象象之間間可有有數幀幀（通通常是是兩幀幀）采采用雙雙向預預測編編碼的的圖象象（B圖象象）幀內預預測編編碼IBBPBBPBBPBBIIPBBPBBPBBIBB123456789101112與一般般的幀內預預測編編碼不同，，I圖圖象中中的預預測編編碼是是配合合變換編編碼一一起進進行的的。1：將將I圖圖象的的亮度圖圖象Y及兩個色色度CR、CB圖象劃分為為許多多小的像像塊，每個個像塊塊由8×8個像像素組組成，，每4個2×2排列列的Y像塊塊與空空間相相應CR像塊、CB像塊一起起組合為為一個宏宏塊。在在同一宏宏塊行（（16掃掃描行寬寬）中的的若干個個（至少少一個））相鄰的的宏塊組組成一個個像條1：不包括整整幅圖象象的通用用結構2：包括括整幅圖圖象的特特殊結構構56234YCRCB234576823497116108124：4：4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視視頻信信源編碼碼原理在I圖象象進行幀幀內預測測編碼之之前，首首先對每每一個8*8的的像塊進進行二維離散散余弦變變換（DCT）），將像塊變換為由由8*8個個變換系系數組成的系數塊，，位于于系數塊左左上角的的第一個個系數是像塊中中8*8個像素素的平均均值，代代表像塊塊的直流分量量，稱為DC系數數。幀內預預測編碼碼是對各個系數數塊的DC進行的，，目的是是除出相相鄰像塊塊的直流流分量之之間，較較強的相相關性。。幀內預測測又是基于像條條的，即只對于同同一個像像條內DC系數數有預測測和生成成關系。在預測測方法上上采取簡簡單的前值預測測。為節省省數據，，在每個個像條的的起始處不不傳輸預預測的基基準值。而是根根據對差差值信號號的精度度的要求求是8bit、9bit、10bit、11bit。固定地地將預測測器的基基準值設設置為128、、256、512、1024。4.2視視頻信信源編碼碼原理幀間預測測編碼是是以圖象組為為單位進進行的，在兩個個I圖象象之間的的若干幀幀圖象構構成一個個圖象組組。這里說說的圖象象：1：對于于逐行掃掃描視頻頻指的是是幀圖象2：對于于隔行掃掃描視頻頻指的是是幀圖象或或場圖象象。隔行視視頻中的的幀圖象象由兩場場圖象組組成，即即頂場和和底場，，兩場的的掃描行行在空間間相互交交織。隔行視頻頻中的兩兩場可以以單獨編編碼，也也可以組組合為幀幀圖象一一起編碼碼。當單獨獨編碼時時，頂場和底底場應成成對出現現，兩場共共同組成成一編碼幀幀，按解碼的輸輸出順序序編碼到到碼流中中。3：對于編碼碼P幀或或編碼B幀，其中的的兩場應應同為P場圖象象或B場場圖象。。4：對于編碼碼I幀，第一幅幅圖象為為I場圖圖象，第第二幅圖圖象則可可以是I場圖象象，也可可以是P場圖象象。4.2視視頻信信源編碼碼原理在圖象組組中：1：I圖圖象是幀內編碼碼圖象，其編解碼不依賴于于其它圖圖象，同同時它還還是P圖圖象、B圖象編編解碼的的參考圖象象。2：P圖圖象是前向預測測圖象，編碼中中像素的的預測值值取為前前面與其其相鄰的的I圖象象或P圖圖象中相相應像素素的值，，即采取幀間間前值預預測。3：B圖圖象是雙向預測測編碼圖圖象，編碼中中像素的的預測值值取為前前后與其其最近的的I圖象象或P圖圖象相應像素素值的加加權平均均，預測系數數的大小與與圖象間的的距離成成反比。（B圖象不不能作為其他他B圖象象或P圖圖象編碼碼的參考考圖象））。B圖圖象的引引入是因因為它比比P圖象象有更高高的預測測效率，，其代價價是需要幀或或場延遲遲存儲器器)。4：編碼順序序---傳送碼碼流中編編碼圖象象的順序序5：顯示示順序---在在解碼輸輸出端重重建圖象象的順序序引入B圖象后后，視頻頻排列的的編碼順順序與顯顯示順序序是不同同的。4.2視視頻信信源編碼碼原理2345678910111213IBBPBBPBBPBBI4237561089131112IPBBPBBPBBIBB圖象序列中的圖象為幀圖象，排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，但一般也不能過多，或者說在圖象序列中隔一定時間就傳送一幅I圖象。1、處于混亂狀態2、圖象組中的I圖象是視頻編輯的切入點。。。。。替換方法---I圖象采用逐步刷新，即每次I圖象出現時僅在圖象的某個像塊內進行幀內編碼，通過多個這樣的I圖象使各個像塊輪流得到周期性的刷新。16MNNM運動矢量編碼幀中的宏塊參考幀中的最佳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距離，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相同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距離，通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。塊匹配運動估值示意圖4.2視視頻信信源編碼碼原理為了既能能處理逐行掃描描圖象，又能處處理隔行掃描描圖象數字電視視中的幀間預測測編碼包括：1：幀圖象的的幀預測測（它用于于運動補補償的情情況）2：幀圖象的的場預測測（它用于于運動劇劇烈的情情況）3：場圖象的的場預測測4：雙基預測測---它它僅用于P圖象，適用于于無B圖圖象的圖圖像序列列5：16×8預測---它它僅用于于場圖象幀間預測測編碼預預測模式式通常并不是不不變的,可以以按宏塊逐塊塊的改變變。4.2視視頻信信源編碼碼原理1、幀圖圖象的幀幀預測（它用于于運動補補償的情情況）幀幀圖象中中的16*16宏塊數數據可以以取自逐逐行掃描描的一幀幀圖象。。也可由由隔行掃掃描的頂頂場和底底場兩場場圖象組組成。參考幀參考幀參考幀可能插入的B圖象（尚未編碼）可能插入的圖象（已編碼）可能插入的圖象（尚未編碼）B幀預測P幀預測2、幀圖象的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頂場可能插入的圖象（尚未編碼）可能插入的B圖象（已編碼）可能插入的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預測(P場預預測）頂參考場底參考場底場頂場可能插入的圖象（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可能插入的圖象（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可能插入的圖象（尚未編碼）a2編碼幀中第二場圖象為頂場的預測a1a1場圖象的場預預測(B場預預測）頂參考場底參考場頂參考場底參考場可能插入的B圖象（已編碼）可能插入的B圖象（尚未編碼）a1a2b1b2B場預測a1,a2任取其一b1,b2任取其一4.2視頻頻信源編碼原原理4、雙基預測測它僅用于P圖象象，適用于無B圖象的圖像像序列5、16*8預測它僅用于場圖象4.2視頻頻信源編碼原原理變變換編碼碼原理它是實現圖象象壓縮的主要要手段之一，，它指的是正交變換編碼碼，是將空間域的電視視信號變換到由正交矢量定義義的變換域中中，以便去除其空間相關性，并對變換域中的系系數采取適當的編碼方式，以以達到數據壓壓縮的目的方塊化（M×N）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'接收端4.2視頻頻信源編碼原原理X由8*8像像素組成的像像塊矩陣，其其正交變換后后的8*8系系數塊用Y表示。。C表示8*8的正交變換換矩陣，I為為8*8的單單位矩陣是其轉置矩陣陣4.2視頻頻信源編碼原原理一：考慮到像素間的相關關性只在一定的距離內比較顯顯著，并且從減少少計算量和存存儲量出發，，在變換編碼碼中，數字圖圖象首先被分分割成許多方方塊。按照MPEG—2視頻編碼算算法，1：I幀中的方塊塊是由8×8的原始圖象象像素組成的的像塊；2：P、B幀幀中的像塊是由8×8的幀間預測測差值組成的的像塊。像塊經正交變換后成成為由彼此相相互獨立的系系數組成的8×8系數塊。圖象在空間間域中的強相關性，使變換域中中各個系數的的功率有很大大的差別，功功率集中于方塊的特定的的部位。二：這些系數分別對應應于不同的空空間頻率分量量，對人眼的視覺有有不同的影響響，因此，在對變換系數的的量化中，可可以保留重要要的系數。對對保留下的系系數，根據其其對視覺的重重要程度還可可以采用不同同的量化間隔隔。對量化后后的系數進一一步熵編碼（游程程編碼、霍夫夫曼編碼）最最后完成圖象象數據壓縮的的變換編碼。。在接收端，，通過熵解碼碼、反量化、、正交反變換換，使原始圖圖象得到復原原。123456787654321123456787654321x1x2y1y2x1x2設x1和x2是原始圖象象中的兩個相相鄰像素，每每個像素用3bit編碼碼，兩個像素素共有64種種可能的灰度組組合，x1和x2間的的相關性體現現在這64種種灰度組合具具有不同的出出現概率，圖中的陰影區區，即x1=x2直線附附近的點具有有較大的概率率。現用旋轉轉變換使坐標標旋轉4度，，在新的坐標系系中，陰影區區位于y1軸軸附近，即在在這些概率大大的灰度組合合中，y1與與y2接近于于相互獨立，y1具有較較大方差，y2具有較較小的方差。。有可能用較較少的位數編編碼，實現圖圖象數據壓縮縮。隨著行數的增增加DCT矩矩陣C的行向向量的振蕩頻頻率是遞增的的，位于于系系數數矩矩陣陣Y的的右下下角角部部分分的變換換系系數數對應應空間間高高頻頻分分量量，而而位位于于左上上角角部部分分的的變變換換系系數數對應應空間間低低頻頻分分量量其中中對對應應空空間間直直流流分分量量即即為為DC系系數數，，其其它它63個個對對應應交交流流分分量量的的系數數則則稱稱為為AC系系數數。。MPEG——2標標準準建建議議DCT的的輸輸入入和和逆逆DCT的輸輸出出采采用用9bit表表示示，，DC系系數數用用12bit，，4.2視視頻頻信信源源編編碼碼原原理理熵熵編編碼碼原原理理它是是一一類類無無損損編編碼碼，，因因編編碼碼后后的的平平均均碼碼長長接接近近信信源源的的熵熵而而得得名名，，它它多多用用可可變變字字長長編編碼碼實實現現。。其其基基本本思思想想是是對對信信源源中中出出現現概概率率大大的的符符號號賦賦以以短短碼碼，，信信源源中中出出現現概概率率小小的的符符號號賦賦以以長長碼碼，，從從而而在在統統計計上上得得到到較較短短的的平平均均碼碼長長。。同同時時，，所所編編的的碼碼是是即即時時可可譯譯碼碼，，。。某某一一個個嗎嗎不不會會是是另另一一個個碼碼的的前前綴綴，，各各個個碼碼之之間間無無須須附附加加信信息息便便可可自自然然分分開開。。霍夫夫曼曼編編碼碼是在在數數字字電電視視中中應應用用的的一一種種可可變變長長編編碼碼1：：將將信信源源符符號號以以出出現現開開概概率率作作為為結結點點由由大大到到小小排排成成一一列列，，將將最最末末兩兩個個符符號號的的概概率率結結點點用用二二叉叉樹樹相相加加合合成成一一個個概概率率結結點點，，2：：將將這這個個概概率率結結點點與與其其余余符符號號的的概概率率結結點點再再按按大大小小排排序序，，并并再再將將最最末末兩兩個個概概率率結結點點用用二二叉叉樹樹相相加加合合成成一一個個概概率率結結點點。。重重復復上上述述步步驟驟，，直直至至最最終終將將所所有有概概率率合合成成一一個個概概率率結結點點““1””。。完完成成上上述述工工作作后后，，從從根根的的結結點點出出發發逐逐步步向向前前進進行行編編碼碼，，每每遇遇到到一一個個二二叉叉樹樹，，便便對對兩兩個個分分支支各各賦賦予予一一個個二二進進制制嗎嗎，，對對指指向向概概率率大大的的結結點點的的分分之之賦賦予予碼碼元元““0””對對另另一一個個分分之之賦賦予予嗎嗎元元““1””直直至至到到達達表表示示信信源源符符號號的的概概率率結結點點為為止止。。4.2視頻頻信源編碼原原理1.0S60.041從更結結點出出發逐逐步向向前進進行編編碼，，每遇遇到一一個二二叉樹樹，便便對兩兩個分分支各各賦予予一個個二進制制碼，，對指指向概概率大大的結結點的的分支支賦予予碼元元“0”；；對另另一個個分支支賦予予碼元元“1”。。MPEG-2視視頻編編解碼碼器預處理+DCTQVLCVBVQIDCT+參考幀存儲運動補償預測運動估值幀內/幀間模式選擇圖象復雜度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壓縮碼流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視視頻信信源編編碼原原理在MPEG-2視頻頻編碼碼標準準中，，聯合合運用用了預測編編碼和變換編編碼技技術，圖中中幀內內/幀幀間模模式選擇是是通過過檢查查宏塊塊幀間間預測測誤差差大小小來進進行的的。1：當當誤差差在一一定范范圍內內時開開關接到““1”，視視頻編編碼采采用補補償幀間預預測編編碼模模式。2：當當誤差差超過過一定定的范范圍時時，開開關接到““0”，采采用幀內編編碼模模式。3：幀幀間編編碼時時，反反饋環環接通通，經經過DCT和量量化（（Q））后的的預測測誤差差，在在反饋饋環中中首先先由反反量化化和逆逆DCT（（IDCT）加加以恢恢復，，然后后與預預測值值相加加得到到帶有有量化化誤差差的當當前幀幀的像像素值值，將將它存存入預預測器器的幀幀存貯貯器中中，作作為下下一幀幀編碼碼的參參考幀幀，當當前幀幀與當當前幀幀（本本幀））在運運動估估值器器中進進行塊塊匹配配，得得到運運動矢矢量。。4.2視視頻信信源編編碼原原理運動矢矢量與編碼像像素的的位置置相加，得到到參考像像素的位置，從參參考幀幀存貯貯器的的這個個位置置上讀讀出參參考像像素值值作為為運動動補償償的預測值值，編編碼像像素與與這個個預測測值相相減便便得到到幀差差信號號，幀差差信號號經過過DCT、量量化和和可變變長熵熵編嗎嗎送到到視頻頻緩沖沖校驗驗器（（VBV））。幀內編編碼時時，幀幀間運運動補補償預預測的的反饋饋環斷斷開，，原始始數字字圖象象直接接經DCT、量量化、、熵編編碼和和緩存存成為為速率率恒定定的壓壓縮視視頻信信號進進入信信道。。輸入緩存VLDQIDCT參考幀存貯運動估值+幀內/幀間模式選擇運動矢量01解壓縮視頻信號壓縮嗎流4.2視視頻信信源編編碼原原理解碼器器收到到的是是速度恒恒定的的比特特流，但比比特流流的輸輸入過過程之之間是是不同同步，，因此此解碼碼器的的前端端必須須有一一個緩緩存器器作為為輸入入比特特流與與解碼碼器之之間的的接口口。與與編碼碼器的的輸出出緩存存器一一樣，，解碼碼器的的輸入入緩存存器也也是一一個8MB的先先進先先出存存貯器器。它它按照照嗎流流中的的時序序指令令控制制讀出出時間間，從從而不不會發發發上上溢和和下溢溢。從從輸入入緩存存器輸輸出的的數據據首先先在VLD中進進行變變字長長解碼碼。1：如果是是I幀數據據，變長解解碼后再經經過反Z型型掃描、反反量化和逆逆DCT變變換，就能能解碼出視視頻圖象。。2：如果是是P幀或B幀數據----通通過上述步步驟解出的的只是幀差差圖象，還還必須與經經運動補償償的參考圖圖象相加才才能得到視視頻圖象。。為得到后后者（經運運動補償的的參考圖象象），VLD將解出出的運動矢矢量送到運運動估值器器，在那里里運動矢量量與待解碼碼的像素位位置相加得得到參考幀幀的像素位位置，然后后從幀存貯貯器讀出這這個參考幀幀的像素，，解碼后的的視頻數據據一方面輸輸出，一方方面再反饋饋存入幀存存貯器中，，作為后續續幀解碼的的參考圖象象。4.3ATSC制制制制概述1.什么是是ATSC制制格形編碼多多電平單載載波VSB調制實現STSC制的目目標1：高質量量HDTV2：在6MHZ傳輸輸3：地功率率和抗干擾擾信號4：接受設設備復雜性性小5：3C2.ATSC制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*108016:9∨∨∨1280*72016:9∨∨∨704*48016:9∨∨∨∨640*4804:3∨∨∨∨640*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收機輔助數據音頻視頻射頻/傳輸業務復用和壓縮信源編碼和壓縮3個子系統1、信源編碼和壓縮（1）、視頻子系統視頻編碼使用MPEG-2（2）、音頻子系統音頻編碼使用AC-3數字音頻壓縮標準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差錯。調制子系統提供兩種模式（1）、地面廣播模式—8電平殘留邊帶調制8VSB（2）有線電視的高數據率模式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）時鐘控制信源基本流傳送流時鐘傳送流基本流他為啥能贏贏得年薪二二十萬的工工作大四學生王王智新認為為：好好總總結面試經經驗，盡可可能多與考考官交流就在很多大大學畢業生生為找工作作而發愁時時，浙江大大學寧波理理工學院大大四學生王王智新已經經早早地從從求職大軍軍中突圍而而出。就讀讀信息與計計算科學專專業的他，，被國內某某知名網站站以近20萬元的年年薪聘用。。現在他雖雖然還沒畢畢業，但每每天都要到到公司上班班，參與研研發網站核核心技術。。王智新的求求職之路并并非一帆風風順。去年年9月，他他得知該網網站招聘人人才，盡管管條件很苛苛刻，還是是決定去試試一試。那那些天，他他正在編輯輯一個程序序，兩天差差不多就睡睡了3個小小時，面試試情況可想想而知。他他對自己第第一次面試試的評價是是：手忙腳腳亂，措手手不及。初次受挫的的王智新并并沒有放棄棄，他陸續續參加了幾幾次其他公公司的面試試，失敗了了也不氣餒餒。“每次次面試回來來我都要總總結，找到到自身不足足。”幾次次下來，他他逐漸了解解了自己的的不足在哪哪里。去年11月月，王智新新又看到了了該網站的的招聘信息息，他再一一次報了名名。經過兩兩次電話溝溝通，他順順利進入了了第三輪的的面試。競競爭之激烈烈超乎想象象，僅省內內大學畢業業生就有200多人人，其中不不乏名校學學生，還有有很多碩士士生和博士士生。有了了前幾次的的經歷，王王智新做了了充分的準準備，他所所表現出的的快速反應應、動手能能力和團隊隊協作精神神打動了““考官”。。就讀大學期間間，王智新參參加了學校的的ACM(國國際大學生程程序設計競賽賽)集訓隊，，并3次獲得得亞洲賽區銀銀獎、1次浙浙江省金獎和和2次浙江省省銀獎。在面面試的幾個環環節中，由于于準備充分，，“考官”提提出的大多數數問題都被他他一一化解，，對于一些有有難度的問題題，他甚至反反客為主與““考官”討論論起來，盡可可能地表達自自己的想法，，這種主動積積極的姿態讓讓“考官”為為之贊許，最最終在眾多應應聘者中勝出出。“我也不知道道自己能否順順利過關，但但是我覺得，，還是應該努努力去試。””他說，面試試中碰到難題題并不可怕，，關鍵在于勇勇敢地表達自自己的想法，，不要去擔心心后果，因為為“考官”往往往很看重一一個人的交流流能力。“每次面試失失敗后，都要要及時總結，，找出自己的的不足。”他他說，面試的的時候，多留留心“考官””的聯系方式式，如果面試試時沒有想到到的問題事后后想到了，可可以再打電話話去交流，就就當是一次學學習，說不定定“考官”就就被你這種執執著的精神打打動了。（傳傳送層的的功能和格式式1：PES包包—經壓縮編編碼形成的基基本流先經打打包形成打包包基本流。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4.3ATSC制2：傳送包包ATSC制的的傳送包采用用固定長度格格式。由于PES包的長長度是變化的的，那么傳送送包是通過對對各類業務的的PES包按按一定長度截截取在交織組組合而成。4.3ATSC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4.3ATSC制包頭適配區有效負載數據4字節188字節傳送包的格式主要功能1：同步和定定時P1832：已經過壓壓縮的比特流流的隨機進入入3：本地節目目插入同步和定時：：在數字電視視系統中，在編碼端，對對27MHZ系統時鐘（（STC）進行周期性地地抽樣而形成成節目時鐘基基準（PCR）值值，并被納入入傳送包的適適配區中傳輸給接收收機。在解碼端，通通過把攜帶PCR值的傳傳送包的到達時間以以及PCR值值本身同當前前STC的值值作對比比，并并對后后者進進行控控制與與調整整，從從而實實現了有編編碼器器的STC來確確定地地再生生出解解碼器器STC。再利用用前面面提到到的包包含PES包頭頭標志志碼中中的DTS和PTS分別別與它它比較較，便便可指指明視視頻、、音頻頻幀應在何何時被被解碼碼和復復原信信息應應在何何時呈呈現。。這樣樣就可以以使節節目的的各個個組成成部分分達到到同步步。有否顯顯示時時間標標記（（PTS-PresentationTimeStamp））/解解碼時時間標標記(DTS-DecodeTimeStamp)標志志、PES包頭頭有否否基本本流時時鐘基基準(ESCR-ElementaryStreamClockReference)信信息標標志、、PES包包頭有有否基基本流流速率率信息息標志志、有有否數數字存存儲媒媒體（（DSM））特技技方式式信息息標志志、有有否附附加的的拷貝貝信息息標志志、PES包頭頭有否否循環環冗余余校驗驗（CRC-CyclicRedundancyCheck）信信息標標志、、有否否PES擴擴展標標志。。有擴擴展標標志，，表明明還存存在其其它信信息。。4.3ATSC制制前前向糾糾錯信信道編編碼糾錯的的指導導思想想：能量擴散RS編碼交織卷積編碼8VSB調制傳送流包去信道ATSC只信道編碼和調制4.3ATSC制制2.RS碼碼的編編碼及及其糾糾錯譯譯碼RS嗎嗎---它它是一一種線形分分組循循環碼碼，它以以長度度為n的一組組符號號為一一個編碼單單位或編碼字，組組中的的n個符號號是由由k個欲傳傳送的的信息息符號號按一定定的關聯關關系生成的的。由由于n個符號號中還還應包包含誤碼保保護信信息，所以以要求k<n，編碼碼形式式。在數數字電電視中中，一一個符符號是是一個個8bit的字節節，因因此總總共有有256中符符號，用十進制制表示示的符符號范范圍是是0~255，這256中符符號組組成一一個有限域域或稱伽羅華華域。一般般的說說，當當有限限域是是二元元域GF（（2））的擴擴域是是用GF（（））表示示。在在RS碼中中碼字字長度度n=-1，，當m=8時時，n=255。取n–k=2t則RS碼可可糾正正t個符號號的錯錯誤。。4.3ATSC制制所謂一個符符號的的錯誤誤可以是是指符符號中中的一個比比特發生了了誤碼碼，也也可以以是指指符號號中的的若干比比特甚至所有比比特都發生生了誤誤碼。。當m=8時時，可可糾正正連續續8t個比特特的誤誤碼。。4.3ATSC制制二：RS碼碼的編編碼---它是是一類類特殊殊的循循環碼碼，而而循環環嗎是是線形形分組組的一一個重重要分分支。。參看看P184~P185的的編碼碼公式式。在DVB-S中中使用用的RS（（204，，188））碼是是由RS（（255，，239））碼縮縮短而而成的的，因此此在編碼前前應在在188個個信息息字節節前加加51個““0””字節節。對于于系統統RS碼，，編碼碼后的的255各各字節節中，，前面面的51個個“0”字字節仍仍然存存在，，可以以將它它去掉掉，只只傳送送204個個非零零字節節。收端譯譯碼時時，只只需要要所收收到的的每個個碼字字的204個字字節前前再附附加上上51個““0””，就就可以以進行行正常常譯碼碼了。。4.3ATSC制制3.卷卷積編編碼及及維特特比譯譯碼卷積編編碼---卷積積碼是是數字字電視視信道道編碼碼中所所使用用的另一類類糾錯錯碼，RS碼在在碼之之間沒沒有運運算關關系，，而卷卷積碼碼任何位位置的的碼元元與一一定范范圍的的相鄰鄰碼元元間都都有約約束關關系。卷積積編碼碼就是是靠這這種約約束關關系來來實現現糾錯錯的。。它是是一個個由移位寄寄存器器和異異或門門構成的的卷積積系統統。4.3ATSC制制4.交交織通過交交織使使突發差差錯分分散為為隨機機差錯錯，以充充分發發揮糾糾錯編編碼的的作用用，DVB-S中，，交織織位于于RS編碼碼與卷卷積編編碼之之間。。這是是因為為維特特比譯譯碼會會出現現差錯錯擴散散，引引發突突發差差錯。。M=172M（I-1）M（I-1）M（I-2）M（I-3）M12（I-1）001211012121121110來自RS編碼器去RS解碼器去交織器交織器積編碼調制信道解調積解碼1B位置4.3ATSC制制5.能能量擴擴散為能使使發端的的隨機機化與收端的的去隨隨機化化保持同同步，，每8個MPEG-2數數據包包使移位寄寄存器器初始始化一一次，初始始設置置為“為為了標標志這這個初初始化化時刻刻，使使這8個MPEG-2數數據包包的第一個個數據據包的同步字字節進進行比比特翻轉，，從47H翻轉轉到B8H在其其它7個數數據包包的同同步字字節期期間，，PRBS繼續續產生生，但但輸出出“使使能能””關斷斷使使同同步步字字節節47H保保持持不不變變。。發送送端端在在進進行行能能量量擴擴散散后后，，再再進進行行RS編編碼碼，，將將長長度度為為188字字節節的的隨隨機機化化包包，，變變成成204字字節節的糾糾錯錯編編碼碼包包。。4.3ATSC制制制制的的主主要要性性能能4.4DVB制制制制的的視視頻頻格格式式與與接接口口三大DVB數字字電視制制式（衛衛星、有有線、地地面）視頻格式式P204表4-7SDTV（？））/HDTV25幀頻頻和SDTV（（？）/HDTV30幀頻，，還包含含隔行和和逐行掃掃描。音頻技術術采用MPEG-2音音頻技術術和AC-34.4DVB制制2.DVB設備備接口SPI---同同步并行行----用在在設備相相距比較較近的情情況，SSI——同步串串行（P/S））---它是SPI的的擴展。。ASI---異異步串行行---采用固固定的連連接速率率（270Mb/s)，特特點：來來自不同同數據源源的傳送送流可以以具有不不同的速速率，但但是傳輸輸的速率率是固定定的，因因而接收收器的時時鐘也是是恒定的的。4.4DVB制制制制（編碼碼正交頻頻分復用用多載波波）。1：設計計要求（1）和和其他兩兩個盡可可能多的的相似點點。（2）要要支持其其他兩個個的概念念上的““數據容容器”模模型。P2064.4DVB制制輸入端是是視頻、、音頻和數數據等復用的傳傳送流TS，每個TS包由188字節組組成，4.4DVB制制3.DVB-T制制的抗抗回波波技術術與衛星星傳輸輸信道道和有有線傳傳輸信信道相相比較較，地地面開開路傳傳輸信信道環環境差差，電電磁波波信號號容易易受到到各種種各樣樣的外外來雜雜散電電磁波波干擾擾。就地面面開路路接收收時的的傳輸輸信道道種類類而言言，有有三種種信道道模型型。(1)高斯斯信道道，這這是天天線接接收信信號只只受到到高斯斯噪聲聲(隨隨機噪噪聲，，白噪噪聲)干擾擾的信信道模模型。。4.4DVB制(2)Ricean信道，，這是是天線線接收收信號號接收收到直直達波波之外外還接接收到到多個個反射射波的的信道道模型型，它它對應應于使使用室室外屋屋頂天天線時時還會會接收收由到到高樓樓等來來的許許多多多徑反反射波波。(3)瑞利利信道道，其其接收收天線線接收收不到到直達達波，，只接接收到到許多多反射射波，，對應應于用用室內內天線線接收收或室室外便便攜和和移動動接收收。接接收點點直視視不到到發射射天線線，只只有由由大樓樓、山山丘等等來的的諸多多反射射波。。4.4DVB制4.4.3DVB-T的信信道編碼1.能量擴擴散（數據據隨機化））能量量擴擴散散處處于于信信道道編編碼碼的的前前端端，，來來自自MPEG-2傳傳送送復復用用器器的的碼碼流流采采用用固固定定數數據據包包格格式式，，包包長長188字字節節，，其其中中包包括括一一個個位位于于最最前前面面的的同同步步字字節節““01000111””，，即即47H。。這這個個碼碼流流按按字字節節最最高高有有效效位位在在前前的的順順序序在在圖圖示示的的隨隨機機化化電電路路中中進進行行能能量量擴擴散散。。隨機機化化電電路路---是是最最長長M序序列列偽偽隨隨機機碼碼發發生生器器，，由由它它生生成成的的偽偽隨隨機機二二進進序序列列（（PRBS））與與輸輸入入碼碼流流進進行行模模2加加，，使使數數據據隨隨機機化化。。接接收收端端的的隨隨機機化化電電路路與與此此相相同同，，將將PRBS與與接接收收的的已已隨隨機機化化數數據據進進行行模模2加加，，便便可可恢恢復復隨隨機機化化以以前前的的數數據據。。為能使發端的的隨機化與收收端的去隨機機化保持同步步，每8個MPEG-2數據包使移移位寄存器初初始化一次，，初始設置為了了標志這個初初始化時刻