[精选]CH数字电视的国际标准6128.pptx

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1、CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准CH6数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.16.1国际标准概述国际标准概述国际标准概述国际标准概述表表表表6-16-1是常用视频数据压缩标准是常用视频数据压缩标准是常用视频数据压缩标准是常用视频数据压缩标准1.1.标准标准标准标准1.1.编号编号编号编号1.1.全称全称全称全称应用应用应用应用JPEGJPEG1.1.ISOISOIECl0918IECl0918多灰度静止图像的数字压缩编码多灰度静止图像的数字压缩编码多灰度静止图像的数字压缩编码多灰度静止图像的数字压缩编码图片压缩、数码相机

2、图片压缩、数码相机图片压缩、数码相机图片压缩、数码相机1.1.H.261H.261ITU-TITU-T建议建议建议建议H.261H.2611.1.p64kb/sp64kb/s视听业务的视频编解码器视听业务的视频编解码器视听业务的视频编解码器视听业务的视频编解码器1.1.会议电视、可视电话会议电视、可视电话会议电视、可视电话会议电视、可视电话1.1.H.263H.2631.1.ITU-TITU-T建建建建议议议议H.263H.2631.1.低低低低于于于于64kb64kbs s的的的的窄窄窄窄带带带带通通通通信信信信信信信信道道道道的的的的视视视视频频频频编编编编码码码码1.1.可视电话可视电话

3、可视电话可视电话1.1.MPEGMPEG-1-11.1.ISOISOIEC11172IEC111721.1.具具具具有有有有1.5Mb1.5Mbs s数数数数据据据据传传传传输输输输率率率率的的的的数数数数字字字字存存存存储储储储媒体运动图像及其伴音的编码媒体运动图像及其伴音的编码媒体运动图像及其伴音的编码媒体运动图像及其伴音的编码VCDVCD、电视监控、电视监控、电视监控、电视监控MPEG-2MPEG-21.1.ISOISOIEC13818IEC138181.1.通用的运动图像及其伴音的编码通用的运动图像及其伴音的编码通用的运动图像及其伴音的编码通用的运动图像及其伴音的编码1.1.DVDDV

4、D、SDTVSDTV、HDTVHDTVMPEG-4MPEG-41.1.ISOISOIECIEC14496144961.1.音视频通用对象编码音视频通用对象编码音视频通用对象编码音视频通用对象编码1.1.IPIP网、交互视频网、交互视频网、交互视频网、交互视频视频压缩编码标准主要是由国际标准化组织视频压缩编码标准主要是由国际标准化组织视频压缩编码标准主要是由国际标准化组织视频压缩编码标准主要是由国际标准化组织(ISO/IEC)(ISO/IEC)和国际电信联盟和国际电信联盟和国际电信联盟和国际电信联盟(ITU)(ITU)制定。制定。制定。制定。表表表表6-2ITU6-2ITU标准标准标准标准与与与

5、与ISO/IECISO/IEC标准标准标准标准对应关系对应关系对应关系对应关系3/30/20231信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.1电视演播室数字编码国际标准电视演播室数字编码国际标准CCIR601CCIR601(1)(1)采用采用采用采用亮度信号亮度信号亮度信号亮度信号Y Y和两个色差信号（和两个色差信号（和两个色差信号（和两个色差信号（R R-Y Y）和）和）和）和（B B-Y Y）分量编码，其分量编码，其分量编码，其分量编码，其取样频率分别为取样频率分别为取样频率分别为取样频率分别为13.513.5

6、MHzMHz、6.756.75MHzMHz、6.756.75MHzMHz。(2)(2)选取选取选取选取8bit8bit均匀量化均匀量化均匀量化均匀量化(256(256个量化级，即码电平从个量化级，即码电平从个量化级，即码电平从个量化级，即码电平从0 0 255255，相当于二进制，相当于二进制，相当于二进制，相当于二进制000000000000000011111111)11111111)，在抽，在抽，在抽，在抽样、量化前须对三个分量信号进行样、量化前须对三个分量信号进行样、量化前须对三个分量信号进行样、量化前须对三个分量信号进行 校正。校正。校正。校正。(3)(3)每个数字有效行分别有每个数字

7、有效行分别有每个数字有效行分别有每个数字有效行分别有720720个亮度取样点和个亮度取样点和个亮度取样点和个亮度取样点和36023602个色差信号取样点，即个色差信号取样点，即个色差信号取样点，即个色差信号取样点，即 4 4 2 2 2 2 格式。格式。格式。格式。(现现现现国际电信联盟无线电通信部门国际电信联盟无线电通信部门国际电信联盟无线电通信部门国际电信联盟无线电通信部门 ITU-RITU-R)R R-RadiocommunicationSector-RadiocommunicationSector ITUITU-InternationalTelecommunicationsUnion-

8、InternationalTelecommunicationsUnion3/30/20232信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准CCIR601数字电视编码数字电视编码图图图图6-16-1数字电视信号分量编码原理框图数字电视信号分量编码原理框图数字电视信号分量编码原理框图数字电视信号分量编码原理框图3/30/20233信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.2静态图像数据压缩标准静态图像数据压缩标准JPEG是数字图像压缩国际标准，含两种基

9、本压缩是数字图像压缩国际标准，含两种基本压缩是数字图像压缩国际标准，含两种基本压缩是数字图像压缩国际标准，含两种基本压缩方式：方式：方式：方式：（JointPictureExpertGroupJointPictureExpertGroup）1 1、无损压缩（预测压缩）、无损压缩（预测压缩）、无损压缩（预测压缩）、无损压缩（预测压缩）2 2、有损压缩、有损压缩、有损压缩、有损压缩联合图像联合图像联合图像联合图像(静止静止静止静止)专家组专家组专家组专家组以以以以DCTDCT变换为基础的压缩方法，其压缩比变换为基础的压缩方法，其压缩比变换为基础的压缩方法，其压缩比变换为基础的压缩方法，其压缩比较高

10、，是较高，是较高，是较高，是JPEGJPEG标准的基础。标准的基础。标准的基础。标准的基础。以二维以二维以二维以二维DPCMDPCM为基础的压缩方式，解码后能为基础的压缩方式，解码后能为基础的压缩方式，解码后能为基础的压缩方式，解码后能完全精确地恢复原图像采样值，其压缩比低于有完全精确地恢复原图像采样值，其压缩比低于有完全精确地恢复原图像采样值，其压缩比低于有完全精确地恢复原图像采样值，其压缩比低于有损压缩方法。损压缩方法。损压缩方法。损压缩方法。3/30/20234信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.3H.

11、26x标准标准包括包括包括包括H.261H.261、H.262H.262、H.263H.263和和和和H.264H.264等视频等视频等视频等视频编码标准。编码标准。编码标准。编码标准。H.261H.261标准的信号适合在较高速率的标准的信号适合在较高速率的标准的信号适合在较高速率的标准的信号适合在较高速率的ISDNISDN数数数数字网上传输，字网上传输，字网上传输，字网上传输，H.262H.262是图像质量较高的图像压缩标是图像质量较高的图像压缩标是图像质量较高的图像压缩标是图像质量较高的图像压缩标准，准，准，准，H.263H.263是极低速率的视频编码标准，是极低速率的视频编码标准，是极低

12、速率的视频编码标准，是极低速率的视频编码标准，H.264H.264在在在在性能上超越性能上超越性能上超越性能上超越H.263H.263，是，是，是，是AVCAVC或或或或MPEG-4MPEG-4第四部分第四部分第四部分第四部分，可用于视频会议。可用于视频会议。可用于视频会议。可用于视频会议。3/30/20235信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.4MPEG标准标准MPEGMPEG是是是是ISOISO和和和和IECIEC两个国际组织的两个国际组织的两个国际组织的两个国际组织的联合技术委员会联合技术委员会联合技术

13、委员会联合技术委员会(JTCI-(JTCI-JointTechnicalJointTechnicalCommitteeISO/IECCommitteeISO/IEC)领导下的领导下的领导下的领导下的“活动图像活动图像活动图像活动图像专家组专家组专家组专家组”的英文简称，的英文简称，的英文简称，的英文简称，19881988年成立以来已经年成立以来已经年成立以来已经年成立以来已经制定了包括制定了包括制定了包括制定了包括MPEG-1MPEG-1、MPEG-2MPEG-2、MPEG-4MPEG-4、MPEG-7MPEG-7和和和和MPEG-21MPEG-21等多个数字视频数字等多个数字视频数字等多个数

14、字视频数字等多个数字视频数字音频压缩编码标准。音频压缩编码标准。音频压缩编码标准。音频压缩编码标准。（MovingPictureExpertGroupMovingPictureExpertGroup）3/30/20236信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.5超高清晰度成像超高清晰度成像(HRI)建议建议(ITU-RBT.1201)(ITU-RBT.1201)ITU-RBT.1201ITU-RBT.1201建议提出了超高清晰度建议提出了超高清晰度建议提出了超高清晰度建议提出了超高清晰度成像成像成像成像(HRI)

15、(HRI)格式和规范建议。格式和规范建议。格式和规范建议。格式和规范建议。表表表表6-1HRI6-1HRI 种图像格式种图像格式种图像格式种图像格式规范建议规范建议规范建议规范建议(HRIHRI-HighResolutionImageHighResolutionImage直译为直译为直译为直译为高分辨图象高分辨图象高分辨图象高分辨图象)3/30/20237信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.16JVT标准标准1 1H.264/AVCH.264/AVC特点：特点：特点：特点：(JointVideoTeam)JVTJ

16、VT是由是由是由是由ISO/IECMPEGISO/IECMPEG和和和和ITU-TVCEGITU-TVCEG成立的成立的成立的成立的联合视频工作组（联合视频工作组（联合视频工作组（联合视频工作组（JointVideoTeamJointVideoTeam），致力于新一），致力于新一），致力于新一），致力于新一代数字视频压缩标准的制定。代数字视频压缩标准的制定。代数字视频压缩标准的制定。代数字视频压缩标准的制定。JVTJVT标准在标准在标准在标准在ISO/IECISO/IEC中中中中的正式名称为：的正式名称为：的正式名称为：的正式名称为：MPEG-4AVC(part10)MPEG-4AVC(par

17、t10)标准；在标准；在标准；在标准；在ITU-ITU-T T中的名称中的名称中的名称中的名称:H.264:H.264。1 1、和以往标准相比最多可节省和以往标准相比最多可节省和以往标准相比最多可节省和以往标准相比最多可节省5050的码率，使存的码率，使存的码率，使存的码率，使存储容量大大降低；储容量大大降低；储容量大大降低；储容量大大降低；2 2、不同分辨率、码率下都能提供较高的视频质量；不同分辨率、码率下都能提供较高的视频质量；不同分辨率、码率下都能提供较高的视频质量；不同分辨率、码率下都能提供较高的视频质量；3 3、易于视频会议、视频电话，更易实现网络传输。易于视频会议、视频电话，更易实

18、现网络传输。易于视频会议、视频电话，更易实现网络传输。易于视频会议、视频电话，更易实现网络传输。3/30/20238信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.1.7AVS标准标准1.AVS视频编码标准内容视频编码标准内容（AudioVideocodingStandardAudioVideocodingStandard）由我国的由我国的由我国的由我国的“数字音视频编解码技术标准工作数字音视频编解码技术标准工作数字音视频编解码技术标准工作数字音视频编解码技术标准工作组组组组”制定。制定。制定。制定。AVS1.0AVS1.0

19、包括系统、视频、音频和一致包括系统、视频、音频和一致包括系统、视频、音频和一致包括系统、视频、音频和一致性等标准支撑部分。性等标准支撑部分。性等标准支撑部分。性等标准支撑部分。包括：变换、量化、包括：变换、量化、包括：变换、量化、包括：变换、量化、预测、变长编码、环路滤预测、变长编码、环路滤预测、变长编码、环路滤预测、变长编码、环路滤波器、帧间预测、熵编码波器、帧间预测、熵编码波器、帧间预测、熵编码波器、帧间预测、熵编码器和场编码。器和场编码。器和场编码。器和场编码。图图图图6-1AVS6-1AVS视频编码器框图视频编码器框图视频编码器框图视频编码器框图前前前前5 5个模块使用不受专个模块使用

20、不受专个模块使用不受专个模块使用不受专利保护的公开技术，后利保护的公开技术，后利保护的公开技术，后利保护的公开技术，后3 3个个个个模块是创新技术。模块是创新技术。模块是创新技术。模块是创新技术。3/30/20239信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准(1)(1)高效高效高效高效2.AVS标准的特点标准的特点比比比比MPEG-2MPEG-2编码效率高编码效率高编码效率高编码效率高2 2倍倍倍倍,与与与与H.264H.264编码效率相当。编码效率相当。编码效率相当。编码效率相当。(2)(2)复杂度低复杂度低复杂度低复杂

21、度低 编编编编码码码码复复复复杂杂杂杂度度度度相相相相当当当当于于于于H.264H.264的的的的3030，解解解解码码码码复复复复杂杂杂杂度度度度相相相相当当当当于于于于H.264H.264的的的的7070。AVSAVS只只只只有有有有2 2个个个个参参参参考考考考图图图图像像像像，最最最最小小小小运运运运动动动动补补补补 偿偿偿偿 块块块块 为为为为 8888；许许许许 多多多多 在在在在 HD-TVHD-TV和和和和 HD-VDHD-VD(High(HighDefinitionDefinitionVideoVideoDiskDisk高高高高清清清清晰晰晰晰度度度度视视视视盘盘盘盘)应应应

22、应用用用用中中中中不不不不需需需需要要要要的的的的编编编编码码码码工工工工具具具具被被被被删删删删除除除除，与与与与MPEG-2MPEG-2兼兼兼兼容容容容。电电电电视视视视台台台台现现现现有有有有的的的的基基基基于于于于MPEG-2MPEG-2编辑与传输系统不需要改变。编辑与传输系统不需要改变。编辑与传输系统不需要改变。编辑与传输系统不需要改变。(3)(3)许可费低许可费低许可费低许可费低MPEG-2MPEG-2许可费为许可费为许可费为许可费为2020元，而元，而元，而元，而AVSAVS初步定为初步定为初步定为初步定为1 1元。元。元。元。3/30/202310信息工程系CH6 CH6 CH

23、6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.2H.261标准标准1.6.2.1概概述述19901990年年年年1212月国际电报电话咨询委员会月国际电报电话咨询委员会月国际电报电话咨询委员会月国际电报电话咨询委员会(CCITT)(CCITT)通过通过通过通过H.261H.261标准，是一种用于双向通信的标准，是一种用于双向通信的标准，是一种用于双向通信的标准，是一种用于双向通信的ITUITU标准，标准，标准，标准，主要用于在综合业务数字网主要用于在综合业务数字网主要用于在综合业务数字网主要用于在综合业务数字网ISDNISDN上传输电视电话上传输电视电

24、话上传输电视电话上传输电视电话会议等低码率的多媒体领域。会议等低码率的多媒体领域。会议等低码率的多媒体领域。会议等低码率的多媒体领域。采用采用采用采用p64kbit/sp64kbit/s的的的的声像业务的图像编解码，其中声像业务的图像编解码，其中声像业务的图像编解码，其中声像业务的图像编解码，其中p=1,2,p=1,2,，3232，为实，为实，为实，为实现低成本，只用现低成本，只用现低成本，只用现低成本，只用Y Y、U U、V V为为为为4 4 2 2 0 0的一种格式。帧的一种格式。帧的一种格式。帧的一种格式。帧格式有两种，格式有两种，格式有两种，格式有两种，CIFCIF（352352 28

25、8288）和）和）和）和QCIFQCIF（176176 144144）。）。）。）。3/30/202311信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.2.2H.261标准的图像格式标准的图像格式其中其中其中其中CIF(CIF(Common Intermediate FormatCommon Intermediate Format)为通用中为通用中为通用中为通用中间格式，间格式，间格式，间格式，QCIF(QCIF(Quarter Quarter CIFCIF)为为为为1/41/4通用中间格式，通用中间格式，通用中间格式，通

26、用中间格式，SQCIFSQCIF为扩展的通用中间格式，为扩展的通用中间格式，为扩展的通用中间格式，为扩展的通用中间格式，4CIF4CIF为为为为4 4倍的通用倍的通用倍的通用倍的通用中间格式，中间格式，中间格式，中间格式，16CIF16CIF为为为为1616倍的通用中间格式。倍的通用中间格式。倍的通用中间格式。倍的通用中间格式。表表表表6-2H.2616-2H.261与与与与 H.263H.263图像格式图像格式图像格式图像格式3/30/202312信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准H.261图像的像素结构图像的像

27、素结构1.1.宏块宏块宏块宏块2.2.宏块组宏块组宏块组宏块组3.3.每帧图像每帧图像每帧图像每帧图像每块为每块为每块为每块为8888个像素，每宏块为个像素，每宏块为个像素，每宏块为个像素，每宏块为16161616个像素个像素个像素个像素每个宏块组为每个宏块组为每个宏块组为每个宏块组为1761764848(16(1611)(163)11)(163)个像素个像素个像素个像素每帧每帧每帧每帧CIFCIF格式图像格式图像格式图像格式图像为为为为352352288288(176(1766)(486)6)(486)个像素个像素个像素个像素3/30/202313信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数

28、字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.2.3H.261信源编码器信源编码器图图图图6-26-2H.261H.261编码器方框图编码器方框图编码器方框图编码器方框图采用基于运动补偿的帧间预测和对原始图像数据采用基于运动补偿的帧间预测和对原始图像数据采用基于运动补偿的帧间预测和对原始图像数据采用基于运动补偿的帧间预测和对原始图像数据进行进行进行进行8888共共共共6464个像素的个像素的个像素的个像素的DCTDCT（设置自适应量化器；再采（设置自适应量化器；再采（设置自适应量化器；再采（设置自适应量化器；再采用用用用HuffmanHuffman或算术变字长编码（

29、或算术变字长编码（或算术变字长编码（或算术变字长编码（VCLVCL）实现熵编码。）实现熵编码。）实现熵编码。）实现熵编码。图像输入以宏块图像输入以宏块图像输入以宏块图像输入以宏块MBMB为单位输入，为单位输入，为单位输入，为单位输入，MBMB中包含亮度信号中包含亮度信号中包含亮度信号中包含亮度信号Y Y的的的的4 4个个个个8888像素方块，色度像素方块，色度像素方块，色度像素方块，色度信号信号信号信号C Cb b、C Cr r的各一个的各一个的各一个的各一个8888像素方块，共像素方块，共像素方块，共像素方块，共6 6个个个个8888像素方块。像素方块。像素方块。像素方块。3/30/2023

30、14信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准1、帧内编码模式帧内编码模式帧内帧帧内帧帧内帧帧内帧I I图像采用帧内编码，图像采用帧内编码，图像采用帧内编码，图像采用帧内编码，不参考其它图像帧不参考其它图像帧不参考其它图像帧不参考其它图像帧而只用本帧信息进行编码。而只用本帧信息进行编码。而只用本帧信息进行编码。而只用本帧信息进行编码。编码图像仅经编码图像仅经编码图像仅经编码图像仅经DCTDCT，量化，量化，量化，量化器和比特流编码器即生成编码比特流，而不经过预测器和比特流编码器即生成编码比特流，而不经过预测器和比特流编码器

31、即生成编码比特流，而不经过预测器和比特流编码器即生成编码比特流，而不经过预测环处理。环处理。环处理。环处理。DCTDCT直接应用于原始的图像数据。直接应用于原始的图像数据。直接应用于原始的图像数据。直接应用于原始的图像数据。游程编码游程编码游程编码游程编码RLE(run-lengthcoding)RLE(run-lengthcoding)差分脉冲编码调制差分脉冲编码调制差分脉冲编码调制差分脉冲编码调制(DPCM)(DPCM)图图图图6-36-3帧内图像压缩编码算法框图帧内图像压缩编码算法框图帧内图像压缩编码算法框图帧内图像压缩编码算法框图3/30/202315信息工程系CH6 CH6 CH6

32、CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准2、帧间编码模式、帧间编码模式(1)(1)预测帧预测帧预测帧预测帧P P(Predictivecodedpicture)(Predictivecodedpicture)图像压缩编码算法图像压缩编码算法图像压缩编码算法图像压缩编码算法前向预测编码帧图像前向预测编码帧图像前向预测编码帧图像前向预测编码帧图像，参照前一幅，参照前一幅，参照前一幅，参照前一幅II帧或帧或帧或帧或PP帧图帧图帧图帧图像做运动补偿像做运动补偿像做运动补偿像做运动补偿的帧间预测的帧间预测的帧间预测的帧间预测图图图图6-46-4预测图像预测图像预测

33、图像预测图像P P的压缩编码算法框图的压缩编码算法框图的压缩编码算法框图的压缩编码算法框图原图像先与帧存储器中的预测图像比较，算出运原图像先与帧存储器中的预测图像比较，算出运原图像先与帧存储器中的预测图像比较，算出运原图像先与帧存储器中的预测图像比较，算出运动矢量，由此矢量和参考帧生成预测图像。而后将原动矢量，由此矢量和参考帧生成预测图像。而后将原动矢量，由此矢量和参考帧生成预测图像。而后将原动矢量，由此矢量和参考帧生成预测图像。而后将原图像与预测像素差值进行图像与预测像素差值进行图像与预测像素差值进行图像与预测像素差值进行DCTDCT变换，再经量化器和比变换，再经量化器和比变换，再经量化器和

34、比变换，再经量化器和比特流编码器生成输出编码比特流。特流编码器生成输出编码比特流。特流编码器生成输出编码比特流。特流编码器生成输出编码比特流。进行更有效的；进行更有效的；进行更有效的；进行更有效的；通常用于通常用于通常用于通常用于进一步预测之参考。进一步预测之参考。进一步预测之参考。进一步预测之参考。3/30/202316信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准(2)(2)双向预测帧双向预测帧双向预测帧双向预测帧B B压缩编码算法压缩编码算法压缩编码算法压缩编码算法双向预测编码帧图像，参照前一幅双向预测编码帧图像，参照前

35、一幅双向预测编码帧图像，参照前一幅双向预测编码帧图像，参照前一幅(I(I帧或帧或帧或帧或P P帧帧帧帧)和后一幅和后一幅和后一幅和后一幅（P P帧）图像做运动补偿帧）图像做运动补偿帧）图像做运动补偿帧）图像做运动补偿的双前向预测的双前向预测的双前向预测的双前向预测编码编码编码编码。提供最高的压缩。提供最高的压缩。提供最高的压缩。提供最高的压缩。(BidirectionallyPredictedPictureBidirectionallyPredictedPicture)图图图图6-56-5双向预测图像双向预测图像双向预测图像双向预测图像B B的压缩编码算法框图的压缩编码算法框图的压缩编码算法框

36、图的压缩编码算法框图3/30/202317信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准3、环路滤波器、环路滤波器表表表表6-26-2(1)(1)环路滤波器的系数环路滤波器的系数环路滤波器的系数环路滤波器的系数环路滤波器属于低通滤波器，用于帧间编环路滤波器属于低通滤波器，用于帧间编环路滤波器属于低通滤波器，用于帧间编环路滤波器属于低通滤波器，用于帧间编码模式时消除运动补偿过程中的高频噪波。码模式时消除运动补偿过程中的高频噪波。码模式时消除运动补偿过程中的高频噪波。码模式时消除运动补偿过程中的高频噪波。3/30/202318信息

37、工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准表表表表6-26-2(2)(2)环路滤波器的系数环路滤波器的系数环路滤波器的系数环路滤波器的系数3/30/202319信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.2.4H.261信源解码器信源解码器图图图图6-66-6H.261H.261解码器方框图解码器方框图解码器方框图解码器方框图3/30/202320信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国

38、际标准6.3JPEG标准标准6.3.1基于基于DCT的编码器和解码器的编码器和解码器图图图图6-7JPEG6-7JPEG编解码原理框图编解码原理框图编解码原理框图编解码原理框图3/30/202321信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准1、DCT的编码原理的编码原理(1)DCT(1)DCT变换变换变换变换(2)(2)量化量化量化量化输入端将原图像分成输入端将原图像分成输入端将原图像分成输入端将原图像分成8888像素块像素块像素块像素块(Block)(Block)后送入后送入后送入后送入DCTDCT变换器，目的是去除图像

39、数据的空间冗余。变换器，目的是去除图像数据的空间冗余。变换器，目的是去除图像数据的空间冗余。变换器，目的是去除图像数据的空间冗余。利用人眼的视觉特性设计量化表。利用人眼的视觉特性设计量化表。利用人眼的视觉特性设计量化表。利用人眼的视觉特性设计量化表。1616111110101616242440405151616112121212141419192626585860605555141413131616242440405757696956561414171722222929515187878080626218182222373756566868109109103103777724243535555

40、5646481811041041131139292494964647878878710310312112112012010110172729292959598981121121001001031039999亮度量化表亮度量化表亮度量化表亮度量化表色度量化表色度量化表色度量化表色度量化表1717181824244747999999999999999918182121262666669999999999999999242426265656999999999999999999994747666699999999999999999999999999999999999999999999999999999

41、9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999993/30/202322信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准(3)(3)之字形扫描之字形扫描之字形扫描之字形扫描(4)(4)可变长熵编码可变长熵编码可变长熵编码可变长熵编码编码之前，需要把二维的变换系数矩阵转编码之前，需要把二维的变换系数矩阵转编码之前，需要把二维的变换系数矩阵转编码之前，需要把二维的变换系数矩阵转换为一维序

42、列。换为一维序列。换为一维序列。换为一维序列。为消除码字中的统计冗余，采用可变长熵编码。为消除码字中的统计冗余，采用可变长熵编码。为消除码字中的统计冗余，采用可变长熵编码。为消除码字中的统计冗余，采用可变长熵编码。3/30/202323信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准6.4MPEG标准标准6.4.1MPEG-1标准标准（MovingPictureExpertGroupMovingPictureExpertGroup）19921992年制定，主要任务是制订活动图像及相年制定，主要任务是制订活动图像及相年制定，主要任

43、务是制订活动图像及相年制定，主要任务是制订活动图像及相应的声音及数字存储媒体上用于存储及重放时的应的声音及数字存储媒体上用于存储及重放时的应的声音及数字存储媒体上用于存储及重放时的应的声音及数字存储媒体上用于存储及重放时的压缩编码标准。压缩编码标准。压缩编码标准。压缩编码标准。MPEG-1“MPEG-1“用于高至用于高至用于高至用于高至1.5Mb/s1.5Mb/s的数字存储媒体的活的数字存储媒体的活的数字存储媒体的活的数字存储媒体的活动图像和相应的音频编码动图像和相应的音频编码动图像和相应的音频编码动图像和相应的音频编码”。基本目标是将活动的视。基本目标是将活动的视。基本目标是将活动的视。基本

44、目标是将活动的视频图像及其伴音进行压缩编码等处理，形成一个复合频图像及其伴音进行压缩编码等处理，形成一个复合频图像及其伴音进行压缩编码等处理，形成一个复合频图像及其伴音进行压缩编码等处理，形成一个复合的既包括视频又包括音频信息的统一的二进制比特流，的既包括视频又包括音频信息的统一的二进制比特流，的既包括视频又包括音频信息的统一的二进制比特流，的既包括视频又包括音频信息的统一的二进制比特流，同时还要保持图像和声音的同步，压缩比可高达同时还要保持图像和声音的同步，压缩比可高达同时还要保持图像和声音的同步，压缩比可高达同时还要保持图像和声音的同步，压缩比可高达200200：1 1，相当，相当，相当，

45、相当VHSVHS画质。画质。画质。画质。3/30/202324信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准1、MPEG-1标准的内容标准的内容最主要的三部分：最主要的三部分：最主要的三部分：最主要的三部分：MPEGMPEG系统，系统，系统，系统，MPEGMPEG视视视视频和频和频和频和MPEGMPEG音频。亮度、色度块均由音频。亮度、色度块均由音频。亮度、色度块均由音频。亮度、色度块均由8888个像个像个像个像素组成，块是素组成，块是素组成，块是素组成，块是MPEG-1MPEG-1中最小的图像处理单元，中最小的图像处理单元，

46、中最小的图像处理单元，中最小的图像处理单元，由由由由4 4个个个个8888的亮度块和两个的亮度块和两个的亮度块和两个的亮度块和两个8888的色度块组成。的色度块组成。的色度块组成。的色度块组成。MPEG-1MPEG-1允许用户在任何两参数帧（允许用户在任何两参数帧（允许用户在任何两参数帧（允许用户在任何两参数帧（I I或或或或P P帧）帧）帧）帧）之间安排任意幅之间安排任意幅之间安排任意幅之间安排任意幅B B帧。帧。帧。帧。MPEG-1MPEG-1标准的出现极标准的出现极标准的出现极标准的出现极大地推动了大地推动了大地推动了大地推动了VCDVCD以及影视节目存储的应用与发以及影视节目存储的应用

47、与发以及影视节目存储的应用与发以及影视节目存储的应用与发展。展。展。展。3/30/202325信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准MPEG-1编解码过程编解码过程图图图图6-96-9MPEG-1MPEG-1编解码过程编解码过程编解码过程编解码过程图图图图6-116-11通信处理板电路框图通信处理板电路框图通信处理板电路框图通信处理板电路框图图图图图6-10MPEG-16-10MPEG-1解码器系统实现框图解码器系统实现框图解码器系统实现框图解码器系统实现框图缓存器来平滑时变的数码率，缓存器来平滑时变的数码率，缓存器来

48、平滑时变的数码率，缓存器来平滑时变的数码率，以便和信道的码率相匹配。以便和信道的码率相匹配。以便和信道的码率相匹配。以便和信道的码率相匹配。3/30/202326信息工程系CH6 CH6 CH6 CH6 数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准数字电视的国际标准2、MPEG中的三种图像类型中的三种图像类型(1)(1)I I帧帧帧帧(Intra-Frame)(Intra-Frame)(2)(2)P P帧帧帧帧(Predicated-Frame)(Predicated-Frame)是帧内压缩，不使用运动补偿，提供中等是帧内压缩，不使用运动补偿，提供中等是帧内压缩，不使用运动补偿，提供

49、中等是帧内压缩，不使用运动补偿，提供中等的压缩比。由于的压缩比。由于的压缩比。由于的压缩比。由于I I帧不依赖于其他帧，所以是随帧不依赖于其他帧，所以是随帧不依赖于其他帧，所以是随帧不依赖于其他帧，所以是随机存取的入点，同时是解码中的基准帧。机存取的入点，同时是解码中的基准帧。机存取的入点，同时是解码中的基准帧。机存取的入点，同时是解码中的基准帧。根据前面的根据前面的根据前面的根据前面的I I帧或帧或帧或帧或P P帧进行预测帧进行预测帧进行预测帧进行预测(向前预测向前预测向前预测向前预测)，使用运动补偿算法进行压缩，因而压缩比要比使用运动补偿算法进行压缩，因而压缩比要比使用运动补偿算法进行压缩

50、，因而压缩比要比使用运动补偿算法进行压缩，因而压缩比要比I I帧帧帧帧高，数据量平均达到高，数据量平均达到高，数据量平均达到高，数据量平均达到I I帧的帧的帧的帧的1/31/3左右。左右。左右。左右。PP帧是对前后的帧是对前后的帧是对前后的帧是对前后的B B帧和后继的帧和后继的帧和后继的帧和后继的P P帧进行解码的帧进行解码的帧进行解码的帧进行解码的基准帧。基准帧。基准帧。基准帧。P P帧本身是有误差的，如果帧本身是有误差的，如果帧本身是有误差的，如果帧本身是有误差的，如果P P帧的前一个帧的前一个帧的前一个帧的前一个基准帧也是基准帧也是基准帧也是基准帧也是P P帧，就会造成误差传播。帧，就会