精品课程天津大学电视原理课件ppt.ppt

《精品课程天津大学电视原理课件ppt.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品课程天津大学电视原理课件ppt.ppt（83页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第4章 数字彩色电视制式天津大学电子信息工程学院电视原理从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不

2、再说明。4.1 数字彩色电视制式概述数字彩色电视制式概述模拟彩色电视制式的缺陷模拟彩色电视制式的缺陷高清晰度电视的需求高清晰度电视的需求数字技术的发展数字技术的发展国际电信联盟国际电信联盟(ITU)(ITU)对高清晰度电视的定义：对高清晰度电视的定义：垂直和水平方向的空间分解力大致是垂直和水平方向的空间分解力大致是CCIR601CCIR601号建议号建议书中规定值的两倍，例如水平书中规定值的两倍，例如水平19201920像素，垂直像素，垂直10801080像像素；素；宽高比为宽高比为16:916:9，屏幕对角线长度大于，屏幕对角线长度大于1 1米，并配有多米，并配有多声道优质伴音；声道优质伴音

3、；观看距离为屏幕高度的三倍时，图像的主观质量接近观看距离为屏幕高度的三倍时，图像的主观质量接近或达到观看真实景物的效果，相当于或达到观看真实景物的效果，相当于35mm35mm电影放映的电影放映的图像质量。图像质量。4.1.1 多极化的传输标准多极化的传输标准从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。美国美国19861986年以前支持日本的年以前支持日本的MUSEM

4、USE制制19871987年年提提出出发发展展ATV(Advanced ATV(Advanced TelevisionTelevision，高高级级电电视视)19901990年年5 5月月,美美国国GIGI公公司司正正式式发发表表全全数数字字HDTVHDTV传传输输制制式式DigiCipherDigiCipher19931993年年5 5月月成成立立HDTVHDTV大大联联盟盟(Grand(Grand Alliance,Alliance,GA)GA)，着着手制定统一的美国手制定统一的美国HDTVHDTV标准标准19951995年年4 4月月通通过过了了ATSC(Advanced ATSC(Ad

5、vanced Television Television System System Committee)Committee)数字电视标准数字电视标准从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。欧洲欧洲19811981年年英英国国独独立立广广播播公公司司研研制制出出C-MAC(Multipled C-MAC(Multipled Analogue Component)

6、Analogue Component)制制:亮亮度度、色色差差时时分分，两两个个色色差差逐逐行行轮轮换换，射射频频载载波波调调频频传传送送，视视频带宽频带宽8.4MHz8.4MHz19861986年提出年提出HD-MACHD-MAC制制受受美美国国数数字字制制式式影影响响，19931993年年开开展展DVB(Digital DVB(Digital Video Video Broadcasting)Broadcasting)研究研究19951995年年，欧欧洲洲成成立立了了DVBDVB联联盟盟，共共同同制制定定数数字字电电视视的的DVBDVB标准：标准：DVB-S(Satellite)DVB-S

7、(Satellite)、DVB-C(Cable)DVB-C(Cable)、DVB-T(Terrestrial)DVB-T(Terrestrial)从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。日本日本l日日本本广广播播协协会会(NHK)1970-80(NHK)1970-80年年代代提提出出模模拟拟高高清清晰晰度度电电视制式视制式MUSEMUSE制（多重亚奈抽样编码）：

8、制（多重亚奈抽样编码）：11251125行行，6060场场，隔隔行行扫扫描描，16:916:9幅幅型型比比；色色度度信信号号与与亮亮度度信信号号时时分分复复用用：TCITCI（时时间间压压缩缩合合成成）；多多重重亚亚奈奈抽抽样样压压缩缩信信号号频频带带：4 4场场传传送送1 1幅幅HDTVHDTV图图像像；8.1MHz8.1MHz带带宽，调频传送宽，调频传送l19961996年启动数字电视研制年启动数字电视研制l19981998年年9 9月制订月制订ISDB-T(Integrated Services Digital ISDB-T(Integrated Services Digital Bro

9、adcasting-Terrestrial)Broadcasting-Terrestrial)数字电视地面广播系统数字电视地面广播系统标准，与欧洲的标准，与欧洲的DVB-TDVB-T类似类似从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。中国中国l20022002年组建音视频技术（年组建音视频技术（AVSAVS）标准工作组）标准工作组l20062006年视频部分正式颁布

10、为国家标准年视频部分正式颁布为国家标准需要注意：上述标准适用于需要注意：上述标准适用于HDTVHDTV和和SDTVSDTV从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4.1.2 通用的压缩编码标准通用的压缩编码标准Tianjin University数据压缩的必要性数据压缩的必要性4:2:2 4:2:2，PALPAL：8648646252528=216Mb/s(10

11、8MHz)6252528=216Mb/s(108MHz)数字电视系统框图数字电视系统框图从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。通用的信源编码标准通用的信源编码标准MPEG-2MPEG-2MPEG(Moving Pictures Experts Group)MPEG(Moving Pictures Experts Group)即活动图即活动图像专家组，建立于像专

12、家组，建立于19881988年年MPEG-1MPEG-1：4:2:04:2:0采样压缩，每秒采样压缩，每秒1.5Mbps1.5Mbps的传输码的传输码率，图像大小率，图像大小352240352240，扫描频率，扫描频率3030场场/秒。图像秒。图像质量比电视略强，适合于非专业视频领域，如质量比电视略强，适合于非专业视频领域，如VCDVCD等。等。MPEG-4MPEG-4：一种广域传输标准，传输码率：一种广域传输标准，传输码率10kbps-10kbps-1Mbps 1Mbps，于，于20002000年正式成为国际标准年正式成为国际标准:内容的交互内容的交互性性,高效的压缩性，通用的访问性高效的压

13、缩性，通用的访问性从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。MPEG-2MPEG-2：1994-19961994-1996年提出的用于广播电视的视频年提出的用于广播电视的视频压缩标准。压缩标准。“Profile”Profile”和和“Level”(“Level”(“型型”和和“级级”)按视频格式分按视频格式分四个级四个级按编码工具分按编码工具分五个型五个型“级级”

14、与与“型型”的若干组合构成的若干组合构成MPEG-2MPEG-2视频编码视频编码标准在某种特定应用下的子集：对某一输入格式标准在某种特定应用下的子集：对某一输入格式的图像，采用特定集合的压缩编码工具，产生规的图像，采用特定集合的压缩编码工具，产生规定速率范围内的编码码流。在定速率范围内的编码码流。在2020种可能的组合中，种可能的组合中，目前有目前有1111种是已获通过的，称为种是已获通过的，称为MPEG-2MPEG-2适用点适用点。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的

15、使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。图像输入格式图像输入格式最大输出码率最大输出码率主型主型高型高型低级低级 LLITU-R601ITU-R601标准的标准的1/41/44Mb/s35224030pel/35224030pel/s s35228825pel/35228825pel/s s主级主级 ML符合符合ITU-R601ITU-R601标准标准15Mb/s20Mb/s72048030pel/72048030pel/s s72057625pel/72057625pel/s s高高14401440级级H14LITU-

16、R601ITU-R601标准的标准的4 4倍（倍（4:34:3）60Mb/s80Mb/s1440115230pel1440115230pel高级高级 HLITU-R601ITU-R601标准的标准的4 4倍倍(16:9)(16:9)80Mb/s100Mb/s1920115230pel1920115230pelTianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很

17、少使用，在此不再说明。码率码率简单型简单型 SPSP主型主型MP信噪比可分信噪比可分级型级型SNRPSNRP空间可分级空间可分级型型SSPSSP高型高型HPHP低级低级LL4 44 4主级主级ML1515151515152020高高14401440级级H14L606060608080高级高级HL8080100100Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工

18、中已很少使用，在此不再说明。Tianjin UniversityMPEG-2MPEG-2适用点适用点从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4.2.1 视频信源编码的理论依据视频信源编码的理论依据原始图像数据在空间及时间上的统计冗余度很大，存在原始图像数据在空间及时间上的统计冗余度很大，存在大量无需传送的多余信息：大量无需传送的多余信息：l图像的相邻像素、相邻行

19、之间存在很强的相关性图像的相邻像素、相邻行之间存在很强的相关性空间相关性空间相关性l相邻场或帧对应像素间存在相关性相邻场或帧对应像素间存在相关性时间相关性时间相关性l信息保持无损压缩编码信息保持无损压缩编码人眼对图像细节、幅度的变化、图像的运动不同时具有人眼对图像细节、幅度的变化、图像的运动不同时具有最高的分辨力：最高的分辨力：l信息非保持有损压缩编码信息非保持有损压缩编码4.2 视频信源编码原理视频信源编码原理从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾

20、构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4.2.2 预测编码原理预测编码原理预测编码概述预测编码概述l预测编码也称为预测编码也称为差分脉冲编码调制差分脉冲编码调制(DPCMDPCM，Differential Pulse Code Modulation)Differential Pulse Code Modulation)，使用已编，使用已编码像素的线性组合对未编码像素进行预测，传送其预码像素的线性组合对未编码像素进行预测，传送其预测误差（残差）。测误差（残差）。l约约80%-90%80%-90%以上的残差信号的绝对值落在以上的残差信号的绝对值

21、落在16-1816-18个量化个量化级以内。可以用较少的比特表示差值，达到数据压缩级以内。可以用较少的比特表示差值，达到数据压缩的目的。的目的。l帧内预测采用帧内预测采用1 1阶前值预测，利用空间相关性；帧间阶前值预测，利用空间相关性；帧间预测采用预测采用1 1阶前向预测或阶前向预测或2 2阶双向预测，利用时间相关阶双向预测，利用时间相关性。性。l预测编码的主要缺点是抗误码能力差。若传输中产生预测编码的主要缺点是抗误码能力差。若传输中产生误码，由于递归预测算法，对于帧内编码会使误差扩误码，由于递归预测算法，对于帧内编码会使误差扩散到图像中一个较大的区域，对于帧间编码会使误差散到图像中一个较大的

22、区域，对于帧间编码会使误差扩散到后续的若干帧中。扩散到后续的若干帧中。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。为便于联合运用帧内编码和帧间编码技术，把由连续的电视画面组成为便于联合运用帧内编码和帧间编码技术，把由连续的电视画面组成的视频序列的视频序列 （sequence sequence）划分为许多图像组（划分为许多图像组（GOP,Group of GOP,Gr

23、oup of PicturePicture），每个图像组由几帧或十几帧图像组成，这些图像相互间存），每个图像组由几帧或十几帧图像组成，这些图像相互间存在预测和生成关系。在预测和生成关系。采用帧内预测编码的图像称为采用帧内预测编码的图像称为I I图像图像(Intra-Coded Picture)(Intra-Coded Picture)采用前向帧间预测编码的图像称为采用前向帧间预测编码的图像称为P P图像图像(Predictively-Coded(Predictively-Coded Picture)Picture)采用双向帧间预测编码的图像称为采用双向帧间预测编码的图像称为B B图像图像(Bi

24、directionally-Coded(Bidirectionally-Coded Picture)Picture)下页为由下页为由9 9帧图像组成的帧图像组成的GOPGOP示意图示意图Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。编码器输入端或解码器输出端的显示顺序编码器输入端或解码器输出端的显示顺序编码器输出端或解码器输入端的编

25、解码顺序编码器输出端或解码器输入端的编解码顺序Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。视频数据结构视频数据结构 块块:Block 88:Block 88像素块像素块宏块宏块:Macroblock:Macroblock16161616像素块像素块像条像条:Slice:Slice由多个由多个MacroblockMacroblock

26、组成组成图像组：图像组：GOPGOP视频序列：视频序列：SequenceSequence图像：图像：PicturePicture从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。宏块的组成宏块的组成4:2:04:2:0格式的宏块格式的宏块4:2:24:2:2格式的宏块格式的宏块4:4:44:4:4格式的宏块格式的宏块宏块的三种构成方式，其中宏块的三种构成方式，其中亮度块的

27、数目均为亮度块的数目均为4 4，而色，而色度块的数目分别为度块的数目分别为2 2、4 4和和8 8。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。Tianjin University 在在对对I I图图像像进进行行帧帧内内预预测测编编码码之之前前，首首先先对对每每一一个个8888的的像像块块进进行行二二维维离离散散余余弦弦变变换换（DCTDCT，Discrete Di

28、screte Cosine Cosine TransformTransform），将将像像块块变变换为由换为由8888个变换系数组成的系数块。个变换系数组成的系数块。位位于于系系数数块块左左上上角角的的第第一一个个系系数数是是像像块块中中8888个个像像素素的的平平均均值值，代代表像块的直流分量，称为表像块的直流分量，称为DCDC系数系数，其余系数为，其余系数为ACAC系数系数。帧帧内内预预测测编编码码是是对对各各个个系系数数块块的的DCDC系系数数进进行行的的，目目的的是是去去除除在在相相邻邻像块的直流分量之间较强的相关性。像块的直流分量之间较强的相关性。帧内预测编码只在像条所在的区域进行。

29、帧内预测编码只在像条所在的区域进行。帧内预测编码采用前值预测：帧内预测编码采用前值预测：从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。帧间预测编码是以图像组帧间预测编码是以图像组GOPGOP为单位进行的为单位进行的I I图图像像帧帧内内编编码码图图像像，其其编编码码不不依依赖赖于于其其它它图图像像，它它还还是是P P图图像像和和B B图图像像编编码码、解解码码的的参参

30、考考图图像像。使使用用周周期期性性的的I I帧帧便便于于初初始始化化接接收收机机和和捕捕获获频频道道。I I帧帧出出现现的的频频度可以变化，由编码器选择。度可以变化，由编码器选择。P P图图像像前前向向编编码码预预测测图图像像，像像素素的的预预测测值值为为其其前前面面一一帧帧I I图图像像或或P P图图像像中中相相应应像像素素值值，即即帧帧间间运运动动补补偿偿前前值值预测。预测。B B图图像像双双向向预预测测编编码码图图像像，像像素素的的预预测测值值为为其其前前后后相相邻邻帧帧相相应应像像素素值值的的加加权权平平均均。B B图图像像不不能能作作为为其其它它图图像像的的编编码码参参考考图图像像。

31、使使用用B B帧帧可可提提高高压压缩缩效效率率，但但需需要帧存储器。要帧存储器。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。帧间预测编码中的运动补偿帧间预测编码中的运动补偿最最简简单单的的时时域域预预测测就就是是用用前前一一帧帧作作为为当当前前帧帧的的预预测测参参考帧。考帧。一一个个视视频频序序列列里里两两个个相相邻邻帧帧如如右右图图所所示示。第第一一帧帧作作为为第

32、二帧的参考帧，残差是第二帧与参考帧之差。第二帧的参考帧，残差是第二帧与参考帧之差。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。在右图中，中间灰度代表差值为零，浅灰和深灰分别对在右图中，中间灰度代表差值为零，浅灰和深灰分别对应正、负差值。这种简单预测的明显问题是残差帧中剩应正、负差值。这种简单预测的明显问题是残差帧中剩余能量太多，也就是说预测后还有很多信息需要压缩。余

33、能量太多，也就是说预测后还有很多信息需要压缩。多数残差是由于两帧之间物体运动引起的，所以更好的多数残差是由于两帧之间物体运动引起的，所以更好的预测是在两帧之间进行运动补偿。预测是在两帧之间进行运动补偿。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。Tianjin University运动补偿预测示意图运动补偿预测示意图从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之

34、中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。运动矢量运动矢量：表示从编码帧到参考帧像素运动的方：表示从编码帧到参考帧像素运动的方向和距离。向和距离。运动估值运动估值：通过比较参考帧与编码帧中的图像，：通过比较参考帧与编码帧中的图像，求出运动物体像素的运动矢量。求出运动物体像素的运动矢量。运动补偿运动补偿：考虑了运动矢量的帧间预测称为具有：考虑了运动矢量的帧间预测称为具有运动补偿的帧间预测。运动补偿的帧间预测。采用采

35、用块匹配算法块匹配算法进行运动估值进行运动估值l摄像机所摄取的景物的运动可能是十分复杂的，摄像机所摄取的景物的运动可能是十分复杂的，精确对每个像素进行运动估值是十分困难的。精确对每个像素进行运动估值是十分困难的。l在许多情况下物体上的各个像素均做相同的在许多情况下物体上的各个像素均做相同的运动，这时只需估计其整体的运动就可以了。运动，这时只需估计其整体的运动就可以了。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年

36、的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。块块匹匹配配算算法法：对对每每个个编编码码帧帧宏宏块块中中的的16161616亮亮度度块块，在在参参考考帧帧中中一一定定搜搜索索范范围围内内，搜搜索索与与它它最最相相似似的的亮亮度度块块匹匹配配块块，并并根根据据匹匹配配块块与与它它的的坐坐标标差差，确确定定运动矢量。运动矢量。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。

37、像像 块块 匹匹 配配 程程 度度 的的 判判 定定 常常 采采 用用 平平 均均 绝绝 对对 差差 准准 则则（MADMAD，Mean Mean Absolute Absolute DifferenceDifference），即在搜索范围内按下式求帧间像素块亮度差的绝对值的平均值。），即在搜索范围内按下式求帧间像素块亮度差的绝对值的平均值。当当MAD(i,j)MAD(i,j)达到最小时，两个像素块匹配。此时运动矢量为达到最小时，两个像素块匹配。此时运动矢量为MVMV（i,ji,j）。这这种种搜搜索索方方法法称称为为全全搜搜索索，运运算算量量相相当当大大。为为加加快快搜搜索索过过程程，提提出出

38、了了三三步步法法、共轭方向法、正交搜索法等，但效果不如全搜索，全搜索仍然是通用的方法。共轭方向法、正交搜索法等，但效果不如全搜索，全搜索仍然是通用的方法。Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。MPEG-2MPEG-2中中运运动动补补偿偿的的精精度度是是半半像像素素，H.264H.264中中运运动动补补偿偿的的精精度度是是四四

39、分分之之一一像像素素，都都需需要要在在参参考考帧帧中中根根据据已已知知整整像像素素值值，用用线线性性内内插插的的方方法法得得到到半半像像素素和和四四分分之一像素值以后，再进行块匹配计算。之一像素值以后，再进行块匹配计算。Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。Tianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较

40、广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。B B帧图像的帧间预测编码帧图像的帧间预测编码预测值是其前面参考帧的前向预测值与其后面参考帧预测值是其前面参考帧的前向预测值与其后面参考帧的后向预测值的平均值的后向预测值的平均值双向预测。双向预测。在进行运动补偿时，需要前向和后向两个运动矢量。在进行运动补偿时，需要前向和后向两个运动矢量。图图4-94-9在图像序列中，在图像序列中，P P帧和帧和B B帧

41、传送的是像素值与预帧传送的是像素值与预测值的差值和每个宏块的运动矢量。考虑到邻测值的差值和每个宏块的运动矢量。考虑到邻近宏块间运动矢量存在相关性，对运动矢量也近宏块间运动矢量存在相关性，对运动矢量也采用预测编码。采用预测编码。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。帧间预测模式帧间预测模式为了既能处理逐行扫描图像，又能处理隔行扫描图像，为了既能处理逐行扫描图像，

42、又能处理隔行扫描图像，数字电视的帧间预测编码主要有两类：帧预测和场预测。数字电视的帧间预测编码主要有两类：帧预测和场预测。帧预测：预测来自于最近的重构参考图像。帧预测：预测来自于最近的重构参考图像。P帧预测示意帧预测示意B帧预测示意帧预测示意从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。P P场预测：预测来自于最近的重构参考图像。场预测：预测来自于最近的重构参考图像。

43、编码帧中第一场编码帧中第一场图像的预测图像的预测编码帧中第二场图编码帧中第二场图像为底场的预测像为底场的预测从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。B B场预测：用于预测的两个参考场来自于最近的解码参场预测：用于预测的两个参考场来自于最近的解码参考顶场和底场。考顶场和底场。编码帧中第二场图编码帧中第二场图像为顶场的预测像为顶场的预测B场图像或场图像或B帧帧图像的

44、预测图像的预测从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4.2.3 变换编码原理变换编码原理变换编码是为了将图像数据或运动补偿残差数据转换到变换编码是为了将图像数据或运动补偿残差数据转换到变换域，以去除空间相关性，对变换后的系数编码，达变换域，以去除空间相关性，对变换后的系数编码，达到数据压缩的目的。到数据压缩的目的。变换编码系统基本结构变换编码系统基本结构从使用

45、情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。离散余弦变换离散余弦变换(DCT(DCT，Discrete Cosine Transform)Discrete Cosine Transform)考虑到空间相关性只在一定范围内存在，变换是以块为考虑到空间相关性只在一定范围内存在，变换是以块为单位进行的，采用单位进行的，采用8 88 8块。块。设由设由8 88 8像素组成的像素块

46、用矩阵像素组成的像素块用矩阵X X表示，变换后的系表示，变换后的系数块用矩阵数块用矩阵Y Y表示，则：表示，则：正向正向DCTDCT反反DCTDCT其中其中C C表示表示8 88 8的的DCTDCT矩阵，矩阵，C CT T是其转置矩阵是其转置矩阵C C满足正交矩阵性质满足正交矩阵性质从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。右右图图为为88DCT88DCT基基本本

47、图图像像。任任何何8888图图像像块块都都可可以以用用基基本本图图像像与与变变换换系系数数乘乘积积的的组组合合来表示。来表示。DCTDCT系系数数矩矩阵阵左左上上角角系系数数y y0000对对应应空空间间直直流流分分量量，称称为为DCDC系系数数，其其他他6363个个对对应应交交流流分分量量，称为称为ACAC系数。系数。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。T

48、ianjin University从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。经过经过DCTDCT变换后，变换后，6464个样值仍然得到个样值仍然得到6464个系数。原样个系数。原样值是值是9 9比特，数据从比特，数据从0 0511511；得到的直流系数的范围；得到的直流系数的范围是是0 040954095，交流系数的范围是，交流系数的范围是-2048-204820

49、472047；量化之；量化之后大多数高频分量的系数变为后大多数高频分量的系数变为0 0。人眼对低频分量比。人眼对低频分量比较敏感，对高频分量则不太敏感；因而量化的结果是较敏感，对高频分量则不太敏感；因而量化的结果是去掉了不太重要的高频分量，降低了码率。去掉了不太重要的高频分量，降低了码率。I I帧：系数矩阵左上角部位的系数对应空间低频分量，帧：系数矩阵左上角部位的系数对应空间低频分量，采用较小的量化间隔，位于右下角部位的系数采用较采用较小的量化间隔，位于右下角部位的系数采用较大的量化间隔。大的量化间隔。P P帧和帧和B B帧：是对帧间预测差值的变换，帧：是对帧间预测差值的变换，DCTDCT系数

50、不仅系数不仅仅决定于空间频率，故采用相同的量化间隔。仅决定于空间频率，故采用相同的量化间隔。DCT系数的量化系数的量化从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。8161922262729341616222427293437192226272934343822222627293437402226272932354048262729323540485826272934