【正文】 CTI CONFIDENTIAL? 數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí) ?CTI CONFIDENTIAL內(nèi)容提要? 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)? MPEG2? DVBCTI CONFIDENTIAL壓縮分類數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)? 無失真壓縮– 用于文本壓縮、要求無失真的靜止圖象壓縮對一般圖象的壓縮比不大于 2? 高保真壓縮– 用于要求較高的醫(yī)學(xué)、軍事、航天等領(lǐng)域，一般壓縮比不大于 10? 大壓縮比壓縮– 用于運(yùn)動(dòng)圖象、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域，一般壓縮比在 20倍以上CTI CONFIDENTIAL數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)簡介? 壓縮的可行性– 統(tǒng)計(jì)的冗余 (數(shù)學(xué)意義上的冗余 )– 感知能力的局限 (心理學(xué)意義上的冗余 )? 運(yùn)動(dòng)圖象中的冗余– 空間上的冗余– 時(shí)間上的冗余? 壓縮的極限– 數(shù)學(xué)上：信息熵– 差別的感受性：韋伯定律、心理學(xué)模型數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL真彩色圖象真彩色圖象 256色圖象色圖象感知能力限制 (1)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL真彩色圖象真彩色圖象256色色 1/4采樣率圖象采樣率圖象 感知能力限制（ 2）數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL主流壓縮方法? 預(yù)測– 一維： DPCM– 二維：塊預(yù)測、模型匹配? 變換編碼 (FFT、 DCT、 Wavelet等 )? 量化 (標(biāo)量、矢量、 LZW)? 統(tǒng)計(jì)編碼– Huffman、 算術(shù)編碼? 分形數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL預(yù)測技術(shù)? 縮小了值的范圍? 壓縮效果依賴于預(yù)測模型和量化技術(shù)? 一維信號(hào)預(yù)測： f(t)=g(t)+e(t)f(t)—— 輸入信號(hào)g(t)—— 預(yù)測信號(hào)e(t)—— 誤差值? 對輸入信號(hào)的編碼轉(zhuǎn)化為對誤差的編碼數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL預(yù)測技術(shù) (2)? 二維信號(hào)預(yù)測：AB C DX前一行前一行當(dāng)前行當(dāng)前行? 三維信號(hào)預(yù)測：運(yùn)動(dòng)向量運(yùn)動(dòng)向量數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL變換編碼? 選擇正交變換，頻率分辨率換取空間分辨率? 常用的變換編碼 FFT,DCT,Wavelet,哈德碼? 易于快速計(jì)算數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL量化 (1)0 m7654321標(biāo)量量化標(biāo)量量化數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL量化 (2)? 720X576圖象有 414720個(gè) 象素? 24bits真彩色可以表達(dá) 16777216個(gè)不同顏色矢量量化矢量量化數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL統(tǒng)計(jì)編碼? 5個(gè)不同事件 W1,W2,…,W 5,需要 3bits平均碼長平均碼長 =*1+*2+*3+*4+*4=W1 0W2 1W3 W4 W5 10110001011011101111數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)CTI CONFIDENTIAL內(nèi)容提要? 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)? MPEG2? DVBCTI CONFIDENTIALMPEG的 沿革? 從 JPEG到 MPEG? 1993年通過 MPEG1標(biāo)準(zhǔn) (ISO11172)， 目標(biāo)是支持 VHS分辨 率水平的數(shù)字節(jié)目傳輸、存儲(chǔ)和播放? 1994年通過 MPEG2標(biāo)準(zhǔn) (ISO13818)， 目標(biāo)是支持從 VHS分辨率 水平直至高清晰度電視水平的傳輸、存儲(chǔ)和播放? 1999年通過 MPEG4標(biāo)準(zhǔn)? 正在制定 MPEG MPEG21標(biāo)準(zhǔn)MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2標(biāo)準(zhǔn)的組成? 系統(tǒng) (ISO 138181)? 視頻 (ISO 138182)? 音頻 (ISO 138183)MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2系統(tǒng)? 通用的碼流傳輸和存儲(chǔ)機(jī)制– 允許定義私有數(shù)據(jù)、支持?jǐn)U展? 系統(tǒng)流分類– 節(jié)目流 —— 考慮很好的信道條件，誤碼損失較大– 傳輸流 —— 考慮較差的信道條件，誤碼損失較小MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2視頻? 算法的易實(shí)現(xiàn)與效果的折衷? 考慮了與 MPEG1的兼容性? 針對不同應(yīng)用分成不同的類 (Profile)和級(jí) (Level)MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2音頻?支持支持 ?支持多語種支持多語種?壓縮方法壓縮方法?采用心理學(xué)模型采用心理學(xué)模型?利用子帶編碼利用子帶編碼?利用差幀利用差幀?非均勻量化非均勻量化MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2適用范圍? 作用– 框架– 壓縮方法? 傳輸– 廣播 （ 音、視頻 ）– 交互 (電視會(huì)議、點(diǎn)播服務(wù) )? 存儲(chǔ)– 存儲(chǔ)媒體、圖象數(shù)據(jù)庫MPEG2CTI CONFIDENTIALMPEG2批判? 商業(yè)利益的折衷? 技術(shù)手段的遷就– 圖象只是二進(jìn)制串 —— 缺乏理解、難以交互– 壓縮比遠(yuǎn)未到達(dá)理論、技術(shù)的極限 ——8X8 DCT、 有限范圍 MEMPEG2CTI CONFIDENTIAL內(nèi)容提要? 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)? MPEG2? DVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)概況DVBCTI CONFIDENTIALDVBCTI CONFIDENTIAL我國目前數(shù)字衛(wèi)星壓縮電視節(jié)目現(xiàn)狀Station Freq (MHz) SR(Msps) Satellite河南河南青海青海福建福建江西江西遼寧遼寧廣西廣西陜西陜西安徽安徽江蘇江蘇3706(H)3713 (H)3720 (H)3727 (H)3734 (H)3806 (V)3813 (V)3820 (V)3827 (V)Asiasat2Asiasat2Asiasat2Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2Station Freq (MHz) SR(Msps)黑龍江內(nèi)黑龍江內(nèi)蒙蒙廣東廣東湖南湖南湖北湖北北京北京山西山西中央中央新疆新疆3834 (V)3827 (H)3840 (H)3847 (H)3854 (H)12329 (V)3716(V)4120 (H)Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2 Asiasat2Pas2Apstar1aSatelliteDVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)的組成DVBSDVBCETS 300 421 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Framing structure, channel coding and modulation for 11/12 GHz satellite servicesETS 300 429 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Framing structure, channel coding and modulation for cable systemsDVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)的組成 (續(xù) 1)DVBTDVBSIETS 300 744 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial televisionETS 300 468 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Specification for Service Information (SI) in Digital Video Broadcasting (DVB) systemsDVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)的組成 (續(xù) 2)DVBTXTDVBSMATVETS 300 472 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Specification for conveying ITUR System B Teletext in Digital Video Broadcasting (DVB) bitstreamsETS 300 473 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Satellite Master Antenna Television (SMATV) distribution systemsDVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)的組成 (續(xù) 3)DVBMS DVBMCETS 300 748 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Framing structure, channel coding and modulation for Multipoint Video Distribution Systems at 10 GHz and aboveETS 300 749 Digital broadcasting systems for television, sound and data services。 Framing structure, channel coding and modulation for Multipoint Video Distribution Systems below 10 GHzDVBCTI CONFIDENTIALDVB標(biāo)準(zhǔn)的組成 (續(xù) 4)DVBMPEGDVBMDVBIRDIETR 154 Digital broadcasting