多媒體技術(shù)ppt好資源-第06講彩色數(shù)字電視基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-02-04 20:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 參數(shù) ? 使用 4:2:2的采樣格式，亮度信號 Y的采樣頻率選擇為 MHz/s，而色差信號 Cr和 Cb的采樣頻率選擇為 MHz/s 電視圖象數(shù)據(jù)率 ? 亮度 (Y): ? 858樣本 /行 525行 /幀 30幀 /秒 10比特 /樣本 = 135兆比特 /秒 (NTSC) ? 864樣本 /行 625行 /幀 25幀 /秒 10比特 /樣本 = 135兆比特 /秒 (PAL) ? Cr (RY): ? 429樣本 /行 525行 /幀 30幀 /秒 10比特 /樣本 = 68兆比特 /秒(NTSC) ? 429樣本 /行 625行 /幀 25幀 /秒 10比特 /樣本 = 68兆比特 /秒(PAL) ? Cb (BY): ? 429樣本 /行 525行 /幀 30幀 /秒 10比特 /樣本 = 68兆比特 /秒(NTSC) ? 429樣本 /行 625行 /幀 25幀 /秒 10比特 /樣本 = 68兆比特 /秒(PAL) ? 總計 : 27兆樣本 /秒 10比特 /樣本 = 270兆比特 /秒 電視圖象數(shù)據(jù)率 ? 如屏幕分辨率為 720x480，子采樣是 4:1:1則 ? 亮度 (Y): ? 720 480 30 10= 104 Mb/s (NTSC) ? 720 576 25 10 = 104 Mb/s (PAL) ? 色差 (Cr， Cb) ? 2 360 240 30 10= 52 Mb/s (NTSC) ? 2 360 288 25 10 =52 Mb/s (PAL) ? 總計 : ～ 156 Mb/s ? 如果每個樣本的采樣精度由 10比特降為 8比特，彩色數(shù)字電視信號的數(shù)據(jù)傳輸率就降為 125 Mb/s。 VCD數(shù)據(jù)率估算 ? VideoCD存儲器來存儲數(shù)字電視，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)到 Mb/s，其中電視信號的數(shù)據(jù)傳輸率為 Mb/s ? 如果存儲 166Mb/s的數(shù)字電視信號就需要對它進(jìn)行高度壓縮，壓縮比高達(dá) 166/ = 144:1 ? 把 NTSC和 PAL數(shù)字電視轉(zhuǎn)換成公用中分辨率格式 CIF的數(shù)字電視，相當(dāng)于 VHS(Video Home System)的質(zhì)量： ? 352 240 30 8 = 30 Mb/s (NTSC) ? 352 288 25 8 = 30 Mb/s (PAL)。 ? 彩色電視信號存儲到 CD盤上所需要的壓縮比為： ? 30/ = 26:1。 是 MPEG1技術(shù)所能獲得的壓縮比。 DVD數(shù)據(jù)率估算 ? 電視圖像的數(shù)據(jù)率壓縮成平均為 Mb/s ～ Mb/s時非專家難于區(qū)分電視圖像在壓縮前后的之間差別。 ? 按照數(shù)字電視信號的平均數(shù)據(jù)傳輸率為 Mb/s來計算，壓縮比要達(dá)到： ? 720 576 25 8 =124Mbps ? 124/=30:1 數(shù)據(jù)壓縮算法 種類 內(nèi)容 壓縮方法 統(tǒng)計 空間冗余 像素間的相關(guān)性 變換編碼，預(yù)測編碼 特性 時間冗余 時間方向上的相關(guān)性 幀間預(yù)測，移動補(bǔ)償 圖像構(gòu)造冗余 圖像本身的構(gòu)造 輪廓編碼，區(qū)域分割 知識冗余 收發(fā)兩端對人物的共有認(rèn)識 基于知識的編碼 視覺冗余 人的視覺特性 非線性量化，位分配 其他 不確定性因素 視頻壓縮基本方法 ? ① 在空間方向上，圖像數(shù)據(jù)壓縮采用JPEG(Joint Photographic Experts Group)壓縮算法來去掉冗余信息。 ? ② 在時間方向上，圖像數(shù)據(jù)壓縮采用移動補(bǔ)償 (motion pensation)算法來去掉冗余信息。 圖象分類 ? 幀內(nèi)圖像 I，預(yù)測圖像 P和雙向預(yù)測圖像 B 幀內(nèi)圖象壓縮 I圖象壓縮基本過程 ? 如果電視圖像是用 RGB空間表示的，則首先把它轉(zhuǎn)換成YCrCb空間表示的圖像。 ? 每個圖像平面分成 8 8的圖塊，對每個圖塊進(jìn)行離散余弦變換DCT(discrete Cosine Transform)。 ? DCT變換后經(jīng)過量化的交流分量系數(shù)按照 Zigzag的形狀排序，然后再使用無損壓縮技術(shù)進(jìn)行編碼。 ? DCT變換后經(jīng)過量化的直流分量系數(shù)用差分脈沖編碼DPCM(Differential Pulse Code Modulation)，交流分量系數(shù)用行程長度編碼 RLE(runlength encoding)， ? 然后再用霍夫曼 (Huffman)編碼或者用算術(shù)編碼。 預(yù)測圖像 P的壓縮編碼算法 ? 預(yù)測圖像的編碼也是以圖像宏塊(macroblock)為基本編碼單元，一個宏塊定義為 I J像素的圖像塊，一般取16 16。 ? 預(yù)測圖像 P使用兩種類型的參數(shù)來表示：一種參數(shù)是當(dāng)前要編碼的圖像宏塊與參考圖像的宏塊之間的差值，另一種參數(shù)是宏塊的移動矢量。 預(yù)測圖象 P 預(yù)測圖象編碼 ? 假設(shè)編碼圖像宏塊 MPI是參考圖像宏塊MRJ的最佳匹配塊，它們的差值就是這兩個宏塊中相應(yīng)像素值之差。 ? 對所求得的差值進(jìn)行彩色空間轉(zhuǎn)換，并作4:1:1的子采樣得到 Y， Cr和 Cb分量值， ? 然后仿照 JPEG壓縮算法對差值進(jìn)行編碼，計算出的移動矢量也要進(jìn)行霍夫曼編碼。 預(yù)測圖象原理圖 移動矢量計算 差值最小判斷 絕對值最?。? 均方誤差最小： 平均絕對幀差最?。? 二維對數(shù)搜索法 三步搜索法 對偶搜索法 MPEG2的配置和等級 ? 信噪比可變性 (SignaltoNoise Scalability) ? 圖像質(zhì)量的折中，對于數(shù)據(jù)率比較低的解碼器使用比較低的信噪比，而對數(shù)據(jù)率比較高的解碼器則使用比較高的信噪比 ? 空間分辨率可變性 (Spatial Scalability) ? 圖像的空間分辨率的折中，對于低速率的接受器使用比較低的圖像分辨率，而對于數(shù)據(jù)率比較高的接受器使用比較高的圖像分辨率 ? 時間分辨率可變性 (Temporal Scalability) ? 圖像在時間方向上分辨率的折中 MPEG2的配置 配置 (Profile) 算法 (Algorithms) High (高檔 ) 支持由空間分辨率可變配置 (Spatial Scalable Profile)提供的所有功能和其他規(guī)定功能 子
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