数字电视与高清晰度电视.ppt

数字电视与高清晰度电视
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6．2 电视信号的编码
6．2．1 电视信号的数字化
模拟电视信号转换为数字电视信号的过程是模拟/数字转换编码过程 (称可为P行 = 864 fS 625行，
fH 525行 = )
低标准： 4:1:1/ /，2:1:1/ /
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(2) 数字有效行(内的信号样点数)
数字有效行的数据由每行必须进行处理和存储的取样点构成，有效行期间包括了正程。两种制式的数字有效行均为亮度信号样点数：720、色度样点数：360个，便于两种制式的转换。一行的起点定在行同步前沿脉冲的中部。PAL制的有效行由样点133至852构成，而正程对应的样点为142至844。
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(3) 编码位数和排列
亮度信号和色差信号分别规一化为0～1及-～+，并都编为8位线性码。由于原来的R-，B-，故要对R-Y和B-Y进行压缩，压缩比分别为
k R-Y =、k B-Y =，
压缩后三分量Y、(R-Y)、(B-Y)的表示式为：
Y＝++
(R-Y)=--； (B-Y)＝--+0. 5B
Y编为自然二进码，双极性的(R-Y)、(B-Y)编为偏移二进制码，即-，+，零电平为128。为了防止信号过载、直流漂移，256个量化级并不全用。亮度信号的黑白电平对应于16至235量化级，色差信号则在底部和顶各留16个量化级。
分量编码的数字信号在传输时的数据序列：
(B-Y)Y(R-Y) (Y) (B-Y)Y(R-Y) (Y)
这里(B-Y)Y(R-Y)是空间同一取样点的数字，而(R-Y) (Y) (B-Y)中的(Y)是仅有亮度取样的空间取样点的数字，它规定在一行的偶数样点上。
(B-Y)
Y
(R-Y)
Y
(B-Y)
Y
(R-Y)
Y
只对亮度信号采样
对亮度色度信号都采样
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3．电视伴音信号的编码
由于伴音与电视体制没有确定的关系、编码比较简单。模拟伴音信号的频带为20Hz至15kHz，高质量的伴音为20Hz至20kHz。对于15kHz信号取样频率一般取fS＝32kHz。对于20kHz信号，取样频率可取fS＝48kHz。取样频率应与图像取样频率保持固定的关系，从同一时钟源得到。在PAL的分量编码时，若仍采用48kHz取样频率，就可以保持这种关系： ÷ 375 ÷ 3 × 4 = 48kHz
伴音编码的位数要比图像编码的位数多。这是因为伴音信号的动态范围大（ 90dB 以上），高质量的伴音要求很高的信号噪声比，应有85～90dB的信号量化噪声比。由上面的均匀量化的信噪比公式，则均匀量化所需的编码位数为13至14位。在演播室的高质量话音编码中，若要对低电平的声音仍有高的信号噪声比，编码位数甚至要取到16位。
伴音信号由于信号幅值分布的特性(非均匀分布，幅值大的概率小)以及人的听觉持性，也可以采用非线性编码，这样n＝11、12时也可以得到很高的声音质量。虽然伴音编码的位数比图像编码的位数多，但因是低速编码，反而更容易实现。
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6．3 频带压缩编码
◎ 为什么要进行频带压缩编码
一路标准清晰度的数字电视信号的码率是很高的，例如4：2：2分量编码彩色图像的码率为(+2×)×8＝216Mb/s，，传输频带也要144MHz，相当于18个模拟电视信号的频带(模拟信号一个频道为8MHz)，根本无法实现。
◎ 如何进行压缩
消除电视信号中的冗余成分：
① 空间冗余：相邻象素/行 变化小；
② 时间冗余：相邻帧变化小，具有相关性；
③生理冗余：人的视觉惰性，如对运动的和突变(如轮廓边界)的图像的分辨力低等
④ 频谱冗余等
◎ 具体的压缩频带方法 ：
预测编码（主要消除时间冗余和生理