最新第5章--数字电视的国际标准0PPT课件.ppt

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1、第5章--数字电视的国际标准05.1视频压缩编码标准的发展历程视频压缩编码标准的制定：国际标准化组织(ISO/IEC)和国际电信联盟(ITU)完成的。由上述两个国际组织制定了：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4(2)以及MPEG-4(10)和H.261、H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264等。10/4/20212通信工程系10/4/20213通信工程系－超高清晰度成像(HRI)建议(ITU-RBT.1201)ITU-RBT.1201建议书提出了超高清晰度成像(HR

2、I，HighResolutionImage)格式和规范建议。HDTV：1920像素×1080像素，有p（逐行）和i（隔行）之分标清电视：1366像素×768像素2K-TV：2048像素×1080像素4K-TV：4096像素×2160像素8K-TV：7680像素×4320像素（Ultra-HDTV，超高清电视）10/4/20217通信工程系5.2JPEG标准JPEG的目标：JPEG用于连续变化的静止图像连续变化是指灰度等级和颜色两方面的连续变化静止图像数据压缩标准JPEGJointPhoto-Gra

3、phicExpertsGroup联合图像专家组从1986年正式开始制订,由多个国际组织联合制定:国际标准组织ISO国际电报电话咨询委员会CCITT(后改为ITU)。国际电工委员会(IEC)也参加合作1992年7月通过了标准的第一部分，后又对有关测试标准草案(即标准的第二部分)作了进一步修改10/4/20218通信工程系5.2JPEG标准JPEG包含两种基本压缩方法：有损压缩：基于DCT的有损压缩，又称为基线顺序编解码(BaselineSequentialCodec)方法无损压缩：又称预测压缩方法J

4、PEG的图像压缩是在本帧内进行,与前后帧无关；JPEG可以采用逐渐浮现重建方式；JPEG可用于活动图像压缩编码，只不过压缩方法只限于帧内进行，不作运动补偿和帧间差运算。这种用于活动图像的压缩技术称作：M-JPEG(Motion-JPEG),主要用于高质量图像压缩编码方案中，例如电视台节目编辑中。10/4/20219通信工程系5.2JPEG标准1.基于DCT的编码器和解码器编码器：10/4/202110通信工程系基于DCT的JPEG解码器：5.2JPEG标准接收端收到的压缩图像数据应包含重建图像的专

5、用数据表等数据10/4/202111通信工程系5.2JPEG标准JPEG压缩流程示意图10/4/202112通信工程系5.2JPEG标准－JPEG标准中的像素以NTSC制为例，它的视频最高频率为4.2MHz，故抽样频率可取8.4MHz至9MHzNTSC制行频行周期每行的显示时间若设抽样频率10/4/202113通信工程系则时间内的抽样数N如下式所示抽样数N:一行中的显示区或称有效像素区中的像素数5.2JPEG标准10/4/202114通信工程系5.2JPEG标准－像素形状的概念又称为纵横比，按JP

6、EG标准规定像素纵横比为1：1，也就是像素为正方形；例如上述NTSC制中一行像素为480个，若像素纵横比为1：1，图像尺寸纵横比为3：4，则一帧图像应有的行数为480×3／4＝360行；光栅转换或扫描转换：NTSC制一帧图像为525行，其中包含两场，若扣除两场的场消隐所需74行，则余451行,转换到360行,则需要合并。按，则每10行需要并成8行，这就是图像光栅处理中常用的光栅转换或扫描转换。10/4/202115通信工程系5.2JPEG标准2.DCT变换及其系数的量化、编码JPEG标准是将“二维

7、”空间的图像数据用离散余弦变换DCT公式变换到二维频域成为二维频率系数。变换后的系数经量化矩阵量化亮度量化矩阵色度量化矩阵10/4/202116通信工程系5.2JPEG标准经Zig-Zag扫描后，把二维量化系数转换为一维数据序列，以便进行熵编码这种低频在前高频在后Zig-Zag扫描的排列方式也称带状编码，因为它和频带由低到高呈带状一致。这和量化步长逐步提高的方式一致，所以也称门限系数排列方式。对于直流分量DC进行差分脉冲编码对交流分量AC进行霍夫曼或者游程编码10/4/202117通信工程系3.数

8、据交换格式5.2JPEG标准静像数据经编码后，得到压缩数据流。为了便于交换和储存，需要有统一的交换格式，同时也便于解码器解码。10/4/202118通信工程系第一行为压缩图像数据。图中SOI表示图像开始。中间方框表示一帧图像数据。最后的EOI表示图像结束。SOI和EOI均称为标记符号，各占2字节(Byte)。10/4/202119通信工程系第二行给出帧内包含的数据内容。首先是表／杂项，其中表即为数据表，如量化表、霍夫曼DC和AC表等，杂项即为其它必要的信息。帧头表示帧头信息，包含所