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数字电视信源编解码技术及应用

2011-01-05 15:40
棒棒书香
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  数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域, 带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用。数字信号有很多优点, 但当模拟信号数字化后其频带大大加宽, 一路6MH z的普通电视信号数字化后, 其数码率将高达167 Mbps, 对储存器容量要求很大, 占有的带宽将达80MH z左右, 这样将使数字信号失去实用价值。数字压缩技术很好地解决了上述困难, 压缩后信号所占用的频带大大低于原模拟信号的频带, 因此说数字压缩编码技术是使数字信号走向实用化的关键技术。下面就长治微波站在数字微波传输系统改造后, 探讨EN2200- M型编码器及数字电视信源编解码技术和应用。

  1 数字电视的编码概述

  模拟信号通过取样、量化后编码为二进制数字信号的过程称为A /D 变换, 所得到的信号也称PCM 信号, PCM 编码既可以对彩色全电视信号直接进行, 也可以对亮度信号和两个色差信号分别进行, 前者称为全电视信号编码, 后者称为分量编码, 这是最基本的编码形式。数字压缩编码技术可分为无损压缩和有损压缩两大类, 无损压缩即压缩后可恢复原来的信号, 有损压缩在解压后无法恢复原样, 有一定的失真, 但失真在某一限度以下时人是感觉不到的。目前采用的压缩编码方法有以下几种: ( 1)统计编码, 如霍夫曼编码和游程编码等; ( 2)预测编码, 如差值编码、帧内预测、帧间预测和运动补偿预测等; ( 3)变换编码, 如DCT 变换、小波变换; ( 4)量化技术, 如均匀量化、非均匀量化和自适应量化技术; ( 5)基于可视对象的编码; ( 6)可分级编码。前4种编码技术主要用于MPEG - 2, DVB 数字电视系统规定采用MPEG - 2的压缩编码方法, 它是基于存储器的以帧为单位的压缩方法, 后两种方法主要用于MPEG - 4, MPEG - 4 在数字电视系统中主要用于流媒体方式的数字电视。

  2 数字电视编码器的结构

  MPEG - 2 压缩编码器是将模拟电视视音频信号进行MPEG - 2压缩编码输出实时TS流的前端设备,适用于数字电视的传输或前端信源编码以及会议电视、远程教育等各种应用, 一台高级的编码器不仅具有DVB接口, 还应当设有电信接口, 以使该设备能方便地在HFC 网络、微波MMDS 或8GHZ 系统、SDH 或PDH 等网络中应用, 如图1所示。

  

  图1 编码器的结构框图。

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