64×6×22×18=152064个像素
而NTsc制的画面像素值为
64×6×22×15=126720个像素
虽然画面的像素值不等，但考虑到帧频不同，最终使像素的数据率是相等的，即
152064×25=126720×30=3801600pixelps
图8中展示了MPEG图像数据的分层体系。
画片对控制误差是很重要的，若位流含有误差，解码器能跳到下一画片的始端。
MPEG一2流和MPEG—l流的主要差异是在系统流，MPEG-2定义了二种系统流：节目流和转移流，这两种系统流均是复用流，它包含视频和音频基本流，为便于传输它们分别进行打包，这些压缩后的基本码流与系统信息一起组合和打包形成打包基本码流PFS，然后这些PEs流又组合成节目流Ps和转移流TS。节目流类似于MPEG—l的系统多工方式，共享一个共同的时间基准，并有一个或多个基本流组合而成，MPEG一2的节目流类同于MPEG—l的系统流，所有的基本码流都能在同步情况下解码。节日流用于相对无误差的环境下，例如多媒体应用，在节目流中包长是可变的。而转移流是由一个或多个节目组合而成，每一个节目均具有共同时间基准的若干基本流集成，转移流原设计用于有误码的环境下例如广播应用，转移流的包长是固定的，均为188个字节。
MPEG-2标准共有9项：①系统、②视频、③音频、④符合性测试、⑤软件、⑥数字存储媒体的控制和指令、⑦非向后兼容的音频、⑧十位视频、⑨实时接口，其中最有普遍意义的是Isl3818—1系统文本，规定了系统编码层的技术要求，Isl3818—2视频文本，规定了视频编解码的技术要求，以及ISl3818—3音频文本，规定了音频编解码的技术要求。为了适应广播、通信、计算机和其他视听界的需要，Isl3818—2制定了5挡和4级，即简单挡、主挡、信噪比可分挡、空间可分挡和高挡。
低级图像格式、主级图像格式、高级窄屏幕图像格式和高级宽屏幕图像格式。
挡／级可给出20多种不同规格，但最有实际意义的是以下四种，即
一主挡／主级MP@ML：符合ccIR601标准，用于数字视频广播DVB、数字视盘DVD等，我国的卫星数字电视DVB—S也是基于该挡／级；
一简档／主级SP@ML：适用于数字录像机和数字有线电视；
一主挡／高级MP@HL：符合美国ATsc标准，用于高清晰度数字电视；
一主档／低级MP@LL：符合CIF和SIF格式，用于数字视盘VCD和低级数字视频广播。
ST公司生产的STi7000高清晰度MPEG一2视频解码器可同时能支持以上四种挡／级。此外欧洲的HDTv系统倾向于采用空间分挡／高1440级、SSP@H1440，每行有效像素为1440个亮度像素和720个色度像素，主要适用于标准屏幕的HDTV，看来这一挡／级也会有一定的市场。在表l中列举了低级图像格式MP@LL的主要参量，表2中展示了主级图像格式MP@ML的主要参量，表3中展示高级图像格式MP@HL的丰要参量。
电影和电视为了保证画面的连续感，避免出现跳动和闪烁，要求每秒传送的画面不少于48幅，例如电影中每秒仅传送24帧图像，但每帧图像通过两次爆光，相当乇传送了两遍，而电视也是通过隔行扫描，把一帧图像分两次传送来满足人眼视觉暂留特性的要求。由此可见，连续变动的画面是由一系列帧图组成，而相邻帧的画面间仅有少许差异，从统计结果表明，仅有1／10以下的像素，其亮度差值超过2％，色度差还不足l％，这样活动图像专家组MPEG把某些画面与基准图像的差异所涉及的时间冗余度不同，把传送的画面划分成三种类型，即内帧图、预测帧和双向预测帧。
内帧图：即场景更换后的第一帧画面，也作为基准图像，通常书写成I帧图，它仅用画面自身的信息进行编码，代表了图像的背景和运动主体的详情，作为其他画面产生的基础。I图仅使用变换编码，所以数据压缩是中等的。
预测帧：或写成P帧，它使用前向预测技术，并按照最邻近的I帧和P帧来进行编码，正如图9所示。P画面与I画面有一定的时间间隔，而运动主体的位置，在同一背景下已有明显的变化，例如报告会上主讲人的动作。在P帧中仅仅传送与运动主体变化有关的参量，而省略了重复的信息如会场背景。重放时依靠解压缩系统中相关部件已存储的软伴，通过运算再重演新的完整图像，P帧与I帧相似，它作为B帧和下一个P帧的基准画面，在P帧中使用了运动补偿技术，为此它比I帧提供更多的压缩比。鉴于P帧是以前面的I帧和P帧作为基准，所以P帧与I帧不同，它能传送编码误差。
双向预测帧：或写成B帧，它用前或后的图像作为基础，采用了双向预测技术，该画面插入在I帧和P帧之间或P帧和P帧之间，如图10所示，它仅仅传送运动主体的差值变化，所以这类画面所含的信息量最少，预示它的压缩比最高，在重放时必须参考P帧和I帧画面。鉴于B帧绝不作为基准画面出现，所以不传送编码误差。双向预测是利用前后两幅画面作出判别，有利于降低噪声带来的影响。无论是隔行扫描还是逐行扫描，使用B帧均可显著提高编码效率。
根据MPEG规则，编码器允许选择频率和I帧图的位置，这种选择是根据随机易存取的应用需要和在视频序列中所分割的场景位置，通常I帧每秒传送两次，例如525行制每隔15帧传送1帧I画面，而625制中每隔12帧传送1帧I图像。图11中展示了525行制中I-、P-和B-帧图按显示顺序排列一种典型方式，当然编码器也可选择在任何一对基准(I帧或P帧)帧间的双向帧的数目，这种选择基于在编码器中存储量和正要编码材料的特征等因素。MPEG编码器为便于解码时能方便从I图和P图间插补的B图中及时恢复原图，所以视频流的顺序和显示序列是不一样的，图12中展示了两种顺
序。
为了消除时间冗余度，增强P帧和B帧的压缩数据效率，在这里采用了运动补偿技术。实施运动补偿必须进行估值或预测，这是帧问预测编码的核心，若帧间的像素差值为零，表明是一幅静止图像，至少是一幅缓动的画面；若预测误差值越大，表明运动越剧烈。在电视信号编码中主要应用是运动补偿帧间预测和运动自适应帧内插，其运作步骤大致可分成四项内容：
●图像分割：把视频画面分割成若干静止和运动部分。
●实施运动估值：检测运动的类型，如平移、旋转、变焦等，并估算出运动物体的位移量。
●进行运动补偿：根据运动类型和位移量来实施运动补偿预测。
●预测信息编码：对所预测信息进行编码。
运动补偿的第一步是图像分割，通常把图像划分成若干矩形子块，并把子块分成静止和运动两类，再估算出不同子块的位移量，并进行预测编码，这类分割法叫做块匹配法BMA；另一种方法是对每个像素的位移进行递归估值，称为像素递归法PRA。BMA精度较低，但位移跟踪能力强，且实施简单；而PRA算法较为精确，但位移跟踪能力差，且运算复杂。此外还有相位相关法，以及针对摄像机镜头推摇使得图像全局运动而设制的全局运动参量估值法等，但在活动图像编码的MPEG标准中实际上采用了块匹配法。而且运动补偿是在宏块一级进行，当用运动补偿来压缩宏块时，其压缩卷宗含有两项信息，即
●基准块和正在编码的宏块间的空间差值，它用运动矢量表示。
●基准块和正在编码的宏块间的内容差值，它用误差项来表示。
本文关键字：暂无联系方式无线电-电子技术知识，电子学习 - 基础知识 - 无线电-电子技术知识
上一篇：数字电视的信道编码和数字调制
