数字电视和电视机顶盒的原理和维护

数字电视基础知识的第一章第1章数字电视信号的形成本章的主要内容？ 1.1数字信号的技术优势1.2数字电视广播系统的概述1.3模拟图像信号的数字化1.4源压缩编码的概述1.5帧内压缩编码技术1.6帧间压缩编码技术1.7视频基本流的形成1.8音频信号的压缩编码和信号的形成音频基本流1.9 MPEG-2节目流和传输流1.10源编码设备和源编码新技术1.4源压缩编码概述？ 1.4.1是否需要数字压缩？ 1.4.2源压缩编码的目的和可能性？ 1.4.3快速发展的压缩编码技术1.4.1数字压缩的必要性？经过数字处理的模拟视频图像信号的数字量很大. 为了在通道中逐帧发送数字图像，它需要占用较大的通道宽度. ？以普通质量的数字电视广播信号为例，亮度信号和两个色差信号的采样频率之和为20.25 MHz（13.5MHz + 3.375 MHz×2），两者均以8位量化并且必须每秒发送一次比特率是: 20.25 MHz×8位= 162 M bit / s. 所需的频道带宽是现有模拟电视带宽的10倍以上.

？如果正在发送高清数字电视节目，则亮度信号和两个色差信号的采样频率之和为148.5 MHz（74.255MHz + 37.125 MHz×2），二者均以10位进行量化并且必须每秒发送一次代码速率将达到: 1485 M bit / s. 它需要很大的通道带宽. 因此，有必要压缩数字源符号的总量，称为源压缩编码，这是数字电视实际使用的关键！ 1.4.2源压缩编码的目的和可能性？从信息论的角度来看，图像和声音都用作来源. 描述源的数据包括两个部分: 信息量（源熵）和信息冗余量，可以通过以下公式表示. ？源数据=信息量（源熵）+冗余？源压缩编码的目的是通过符号重组（或重新编码）正确携带所有信息（以确保接收源在解码后可以解码特定服务所需的图像和声音质量. ）为了达到以尽可能少的数字传输信息的目的，原始编码信号中自然存在的冗余. 举例说明源压缩编码的可能性吗？该彩片代表一帧视频图像. 帧视频图像的这一帧通常可以看作是由许多大块瓷砖组成的，例如天空，草丛数字电视机顶盒信号，红墙，钟楼数字电视机顶盒信号，汽车等，描述这些对象的每个像素永远不会独立存在. 块中的相邻像素和相邻行通常用于表示同一对象的不同空间部分，它们具有相同或非常相似的亮度和色度信息，因此描述这些像素信息的数据可能会在通道中不断重复发送，从而浪费了渠道资源.

举个例子说明源压缩编码的可能性吗？以下彩片是一个相对连续的6帧图像. 这是某个电视连续剧中的一组图片. 我们拍摄了一辆经过中庭的客车的场景. 拍摄一次帧截图，并且从第一帧到第六帧共享50帧. 它们反映了电视上活动场景的拍摄过程以及视频图像中相邻帧之间的许多重复信息. 由于这些镜头通常用于表示不同时刻的同一事件的图片，因此它们具有相同或非常相似的背景和运动对象，因此描述这些背景和运动对象的数据可以在频道中的特定时间段重复. 本地传输，这也浪费信道资源. 举例说明源压缩编码的可能性源压缩编码的可能性摘要当我们对各种类型的彩色电视节目图像进行全面分析时，我们发现在一个帧间隔内: 平均仅约7.5％像素产生亮度信息变化. ？平均只有约6.5％的像素会产生色度信息变化. ？也就是说，超过90％的像素既没有色度信息也没有亮度信息的改变，并且它们可以被压缩为时间冗余或空间冗余. ？一些数字图像信号压缩编码前后的比较表1-3数字图像信号压缩编码前后的比较表应用类型高清晰度数字电视标清数字电视VCD视频节目视频电话位/像素10 8 8 8分辨率1920×1080×25 720×576×25 352×288×25 176×144×15明亮色彩比率4: 2: 0 4: 2: 0 4: 2: 0 4: 2: 0原始比特率1.11Gbit / s 162Mbit / s 20Mbit / s 3 Mbit / s压缩码率20〜25Mbit / s 3〜8 Mbit / s 1〜2 Mbit / s 20 Kbit / s质量优劣？人们不断探索压缩数字图像信号的冗余性的新方法，以使传输数字图像信息时所需的比特率越来越少.

表1-3列出了压缩编码前后几种常见的数字图像信号变化. 原始码率和压缩码率之间的比较表明，压缩编码前后的变化量非常大. 1.4.3压缩编码技术的飞速发展？源数字压缩是使数字电视实用化的关键技术之一. 几十年的研究和探索已经使源压缩编码技术得到了迅速发展: 1.根据接收端，解码信号的信息内容与发送端的原始信号的信息内容完全相同，以对（1）无损压缩编码（也称为可逆压缩编码）进行分类（2）有损压缩编码（也称为不可逆压缩编码）？ 2. 根据视频压缩编码器处理的像素分布范围进行分类（1）帧内压缩编码（2）帧间压缩编码？ 3.视频压缩的其他分类方法图像预测编码，图像变换编码，统计编码（包括霍夫曼可变长度编码，游程长度编码，算术编码）和量化编码（包括矢量量化编码，自适应量化编码）等. ，压缩编码技术一直在追求: 大的压缩比，快速的执行速度，高的图像精度. 1.5帧内压缩编码技术1.5.1相关技术标准-JPEG标准1.5.2跑道编码，差分编码和统计编码1.5.3数字图像的“块”结构和DCT变换1.5.1相关技术标准-JPEG标准JPEG standard是由JPEG（联合图像专家组）开发的一系列标准，主要用于静态图像压缩和存储. 该标准涉及的关键技术是: 行程编码，差分编码，离散余弦变换和霍夫曼可变长度编码. ？压缩编码后的图像称为“帧内编码图像”或“ I帧”，其压缩效果与图像内容有更大的关系: 中等复杂度

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