第4章 数字彩色电视制式_1
彩色电视制式和数字电视标准
H.264 和MPEG4AVC
• ITU-T针对网络传输的需要设计的H.264采用了很多新技术用来提高压 缩比降低码流，主要是采用了高精度、多模式预测技术。 • MPEG系列的标准归属于ISO/IEC，但另一方面以制订国际通讯标准 为主的机构：ITU-T，在完成H.263（针对视频会议之用的串流视频标 准）后展开了更先进的H.264制订，且新制订是与ISO/IEC机构连手 合作，由两机构共同成立一个名为JVT（Joint Video Team）的联合 工作小组，以MPEG-4技术为基础进行更适于视频会议（Video Conference）运用的衍生发展，也因为是联合制订，因此在ITU-T方 面称为H.264，在ISO/IEC的MPEG方面就称为MPEG-4 Part 10（第 10部分，也叫ISO/IEC 14496-10），MPEG-4 Part 10的另一个代称 是MPEG-4 AVC（Advanced Video Coding，先进视频编码），多个 名称其实是一个意思，即H.264=MPEG-4 Part 10=ISO/IEC 1449610=MPEG-4 AVC。
• •
•
黑白电视N制信道带宽是6MHz,伴音载频与图像载频间距4.5MHz，主要 是阿根廷、乌拉圭等国家使用。
彩色电视制式
• 彩色NTSC制式是1952年由美国国家电视标准委员会指定的彩色电视 广播标准，它采用正交平衡调幅的技术方式，将两路色差信号是通过 正交调制在一个彩色副载波上，故也称为正交平衡调幅制。NTSC是 最先在美国研制成功的，美国一直沿用这种制式到现在，但是PAL制 式是后来经过改进的，它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，克 服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺点，是前西德在1962年制定 的彩色电视广播标准，得到更广泛的认可。 • 除了美国，加拿大，墨西哥，韩国和台湾。世界大多数国家都是用 的PAL制式。
多媒体技术教程课后习题答案汇总
第1章 多媒体技术概要1.1 多媒体是什么？多媒体是融合两种或者两种以上媒体的一种人-机交互式信息交流和传播媒体。
使用的媒体包括文字、图形、图像、声音、动画和视像(video)。
1.4 无损压缩是什么？无损压缩是用压缩后的数据进展重构(也称复原或解压缩)，重构后的数据及原来的数据完全一样的数据压缩技术。
无损压缩用于要求重构的数据及原始数据完全一致的应用，如磁盘文件压缩就是一个应用实例。
根据当前的技术水平，无损压缩算法可把普通文件的数据压缩到原来的1/2～1/4。
常用的无损压缩算法包括哈夫曼编码和LZW 等算法。
1.5 有损压缩是什么？有损压缩是用压缩后的数据进展重构，重构后的数据及原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解的数据压缩技术。
有损压缩适用于重构数据不一定非要和原始数据完全一样的应用。
例如，图像、视像和声音数据就可采用有损压缩，因为它们包含的数据往往多于我们的视觉系统和听觉系统所能感受的信息，丢掉一些数据而不至于对图像、视像或声音所表达的意思产生误解。
.711是哪个组织制定的标准？国际电信联盟(ITU)。
1.10 MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4是哪个组织制定的标准？ISO/IEC ，即国际标准化组织(ISO)/ 国际电工技术委员会(IEC)。
第2章 无损数据压缩{,,}a b c 是由3个事件组成的集合，计算该集合的决策量。
(分别用Sh ，Nat 和Hart 作单位)。
H 0 = (log 23) Sh = 1.580 Sh= (log e 3) Nat = 1.098 Nat= (log 103) Hart = 0.477 Hart2.2 现有一幅用256级灰度表示的图像，如果每级灰度出现的概率均为()1/256i p x =，0,,255i =，计算这幅图像数据的熵。
22111()()log ()256(log )256256n i i i H X p x p x ==-=-⨯⨯∑=8 (位)， 也就是每级灰度的代码就要用8比特，不能再少了。
彩色电视机的制式与色度解码器
汇报人： 2023-12-24
目录
• 彩色电视制式简介 • 彩色电视制式原理 • 色度解码器工作原理 • 色度解码器与彩色电视制式的
关联 • 色度解码器的发展趋势与展望
01
彩色电视制式简介
彩色电视制式的定义
彩色电视制式：指在电视广播中，为了实现彩色电视信号的传输和接收所规定的 彩色电视信号的编码和解码方式。
NTSC（National Television System Committee）制式是 一种广泛应用于美国的彩色电视制式，也用于加拿大、墨西 哥等国家。
它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方式，传输信号使用调 频载波，采用30帧/秒的帧率，色度信号采用补码编码方式， 并采用副载波抑制的色度副载波。
PAL制式原理
广应用。
1970年代
彩色电视逐渐普及，成为家庭 娱乐的主要方式之一。
1980年代至今
数字技术不断发展，彩色电视 制式逐渐数字化，向着高清晰
度、高画质的方向发展。
彩色电视制式的分类
NTSC（National Television System Committee）：美国、加拿大等国家采用的 彩色电视制式，采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方式。
色度解码器与SECAM制式的关联
01
SECAM制式：即Sequential Color with Memory，法国等国家采用的一种电 视制式。
02
在SECAM制式中，色度解码器的主要功能是将顺序传送的色差信号转换为同时 传送的色差信号，再还原为RGB色彩信号。
03ห้องสมุดไป่ตู้
SECAM制式的色度解码器需具备处理顺序传送信号的特殊功能，以确保色彩的 准确还原。
电视原理：第4章 模拟彩色制式与彩色电视信号
或活动图像，行频主谱线两旁的副谱线谐波次数不大于20。按 m=20计算，各谱线群所占宽度仅为2m fV＝20×20×50＝2kHz，相 邻两主谱线间距为15.625kHz，由此可见各群谱线间存在着很大的 空隙。
4.21 亮度、色差与R、G、B的关系 由亮度方程：
Y =0.30R + 0.59G + 0.11B 可得色差信号：
R -Y=R -（0.30R + 0.59G + 0.11B）=0.70R - 0.59G - 0.11B
G -Y=G -（0.30R + 0.59G + 0.11B）= - 0.30R + 0.41G - 0.11B
要实现“频谱交错” ，需将色度信号的频谱移 动半行频( fH/2)的奇数倍，使色度信号的频谱与亮 度信号的频谱错开(为了与黑白电视兼容，不能移 动亮度信号的频谱)。实现
的办法是，选择一个合适的载频 fSC (色度副载波)， 将色度信号调制在这个副载波上，即可将色度信号 的频谱搬移到合适位置上。
4.2 亮度信号与色差信号
在已知(R - Y)和(B - Y)的情况下，可以容易地求得(G-Y)。
令：Y = 0.30Y + 0.59Y + 0.11Y，并与亮度方程相减：
0.30（R-Y）+ 0.59（G-Y）+ 0.11（B-Y）=0
得：
G
Y
0.30
(R
Y)
0.11
0.19(B
彩色电视制式
彩色电视制式彩色电视制式的发展历程可以追溯到20世纪40年代，当时电视还是黑白的。
彩色电视制式的引入为人们的视觉体验提供了革命性的突破。
彩色电视制式最先在美国得到应用，并于1954年在美国首次正式播出彩色电视节目。
此后，世界各国开始致力于彩色电视的研发与推广。
彩色电视制式的一个重要里程碑是NTSC制式的诞生。
NTSC 是National Television System Committee（美国国家电视制式委员会）的缩写。
它采用了60赫兹的帧频，525行的可见图像和60Hz的横向扫描频率。
NTSC制式于1953年开始制订，历经了多次修改和改进，最终在1954年投入使用。
欧洲地区则采用了PAL制式。
PAL是Phase Alternating Line （相位交替线）的缩写。
该制式于1960年代开始在欧洲国家应用，并成为欧洲电视广播标准。
PAL制式采用625行的可见图像和50赫兹的帧频。
除了NTSC和PAL以外，还有SECAM制式。
SECAM是Sequential Couleur avec Mémoire的缩写，意为“彩色顺序与存储”。
SECAM首次在法国于1967年实验性地播出，然后于1970年成为法国的正式电视制式。
SECAM制式采用625行的可见图像和50赫兹的帧频。
这些彩色电视制式的发展与应用，为观众提供了更真实，更丰富多彩的视觉体验。
随着技术的不断进步，高清彩色电视制式也相继诞生，如今人们能够欣赏到更高质量的彩色电视节目。
总的来说，彩色电视制式的发展为电视行业带来了革命性的进步，使得观众能够享受到更加生动、逼真的视觉体验。
无论是NTSC、PAL还是SECAM，它们都在不同的地区为人们提供了丰富多样的电视节目选择，成为现代社会中不可或缺的一部分。
彩色电视制式的发展始于黑白电视技术的改进。
在过去，人们只能通过黑白电视观看节目，而彩色电视的问世彻底改变了人们的观看体验。
彩色电视使得画面更加真实、生动，让观众能够更好地感受到节目所传达的情感和细节。
彩色电视机的制式与色度解码器
contents•彩色电视基础知识•彩色电视制式目录•色度解码器工作原理•色度解码器的应用与优化•彩色电视制式与色度解码器的关系通过将这三种颜色以不同的比例混合，可以产生各种不同的颜色。
彩色电视机的任务是将图像分解为红、绿、蓝三个基色，然后分别传输，最后在接收端重新混合。
彩色电视的原理基于三基色原理，即人眼可以感知的颜色是由红、绿、蓝三种基本颜色组成的。
彩色电视的制式是指规定图像的编码方式、信号传输方式、同步方式、抗干扰方式等一整套技术规范。
目前世界上主要的彩色电视制式有NTSC、PAL、SECAM等。
NTSC（National TelevisionSystem Committee）制式主要用于美国、日本等国家，采用奇数场优先同步方式；PAL（PhaseAlternating Line）制式主要用于中国、德国等国家，采用偶数场优先同步方式；SECAM（Sequential Color withMemory）制式主要用于法国、前苏联等国家。
彩色电视信号传输包括图像信号和同步信号两部分。
图像信号包括亮度信号和色度信号，其中亮度信号是黑白电视信号，色度信号是彩色电视信号。
同步信号是用于保证图像和声音的同步传输，包括行同步、场同步和色同步等。
彩色电视的信号传NTSC制式PAL制式帧率：每秒25帧。
分辨率：625线。
信号格式：采用并行的亮度信号和色度信号进行传输。
扫描方式：隔行扫描。
应用地区：欧洲、中国等国家。
应用地区：法国、俄罗斯等国家。
分辨率：625线。
扫描方式：逐行扫描。
帧率：每秒25帧。
SECAM制式ATSC制式010*******解码彩色电视信号还原彩色图像抑制噪声和失真030201色度解码器的功能01020304信号接收信号分离解码输出灵敏度线性失真提高图像质量色度解码器可以兼容不同的彩色电视制式，如NTSC、PAL和SECAM 等，使得不同制式的电视节目都可以被正确解码和显示。
兼容不同制式支持高清显示色度解码器在电视接收中的应用色度解码器的优化方案采用先进的解码算法集成视频处理功能可编程逻辑器件的应用智能化发展绿色环保适应超高清显示时代色度解码器的未来发展趋势不同制式对色度解码器的要求有所不同。
《彩色数字电视基础》课件
目录
CONTENTS
• 彩色数字电视概述 • 彩色数字电视的信号处理 • 彩色数字电视的传输方式 • 彩色数字电视的显示技术 • 彩色数字电视的应用与展望
01 彩色数字电视概述
彩色数字电视的定义
01
02
03
彩色数字电视
采用数字信号处理技术， 实现图像和声音信号的传 输、接收和显示的电视系 统。
彩色
指电视信号中包含红、绿 、蓝三种基本颜色，能够 呈现丰富多彩的图像。
数字
指电视信号以离散的数字 形式进行传输，而非传统 的模拟信号。
彩色数字电视的发展历程
起源
20世纪50年代，黑白电视 的普及。
发展
20世纪80年代，彩色电视 的出现。
革新
21世纪初，数字技术的引 入，彩色数字电视逐渐普 及。
彩色数字电视的优点
、电视剧、体育赛事等需求。
商业广告
彩色数字电视在商业广告领域广泛 应用，为企业提供精准的广告投放 和推广，提高品牌知名度和销售额 。
教育培训
彩色数字电视在教育培训领域也发 挥了重要作用，通过远程教育和在 线课程为学生和教师提供便捷的学 习和教学工具。
彩色数字电视的发展趋势
高清化
随着显示技术的不断进步，彩色 数字电视的画质将更加清晰，提
当电流通过腔室时，气体分子被 激发并释放出能量，从而激发腔 室内的气体分子发出可见光，形
成图像。
等离子显示技术具有视角宽、色 彩鲜艳、亮度高等优点，因此在 彩色数字电视中也有一定的应用
。
OLED显示技术
OLED显示技术是一种基于有机发光材 料的显示技术，其基本单元是一层或多
层有机薄膜。
当电流通过有机薄膜时，有机分子被激 发并发出可见光，形成图像。
彩色电视制式
彩色电视制式彩色电视制式，是在满足黑白电视技术标准的前提下研制的。
为了实现黑白和彩色信号的兼容，色度编码对副载波的调制有三种不同方法，形成了三种彩色电视制式；即NTSC制、SECAM制和P AL制（对于NTSC制，由于选用的色副载波的频率不同，还可分为NTSC4.43和3.58两种），以上是从技术的角度对制式的概括介绍。
彩色电视机的制式种类严格来说，彩色电视机的制式有很多种，例如我们经常听到国际线路彩色电视机，一般都有21种彩色电视制式，但把彩色电视制式分得很详细来学习和讨论，并没有实际意义。
在人们的一般印象中，彩色电视机的制式一般只有三种，即NTSC、PAL、SECAM等三种彩色电视机的制式。
1.正交平衡调幅制——National Television Systems Committee，简称NTSC制。
采用这种制式的主要国家有美国、加拿大和日本等。
这种制式的帧速率为29.97fps（帧/秒），每帧525行262线，标准分辨率为720×480。
2.正交平衡调幅逐行倒相制——Phase-Alternative Line，简称PAL制。
中国、德国、英国和其它一些西北欧国家采用这种制式。
这种制式帧速率为25fps，每帧625行312线，标准分辨率为72 0×576。
3.行轮换调频制——Sequential Coleur Avec Memoire，简称SECAM制。
采用这种制式的有法国、前苏联和东欧一些国家。
这种制式帧速率为25fps，每帧625行312线，标准分辨率为720×576。
NTSC制式优缺点NTSC（National Television System Committee 美国电视系统委员会）制一般被称为正交调制式（对两个色副载波信号进行正交调幅）彩色电视制式；PAL（Phase Alternating Line逐行倒相）制一般被称逐行倒相式（对两个色副载波信号轮流倒相，但调制方式仍是正交调幅）彩色电视制式；SECAM（Systeme Electronique Pour Couleur Avec Memoire顺序传送彩色与记忆制）一般被称为轮流传送式（对两个色副载波调制信号轮流传送，彩色信号是采用调频调制方式传送）彩色电视制式。
《彩色数字电视基础》PPT课件
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2
由于NTSC制存在相位敏感造成彩色失 真的缺点，因此德国(当时的西德)于1962年 制定了PAL(Phase-Alternative Line)制彩色 电视广播标准，称为逐行倒相正交平衡调 幅制。德国、英国等一些西欧国家，以及 中国、朝鲜等国家采用这种制式。
亮度带宽(MHz) 5.0 5.5
4.2
6.0
色度带宽(MHz)
1.3(Ut) 1.3(Vt)
1.3(I) 0.6(Q)
>1.0(Ut) >1.0(Vt)
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11
3) 彩色电视
下图说明用彩色摄象机摄取景物时，如何把自然 景物的彩色分解为R、G、B分量，以及如何重显 自然景物彩色的过程。
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NTSC 63.55 10.8
4.7 1.3 5.1 2.67 2.3 27.1 20H 6 6
SECAM 64.0 11.8 4.7 1.3 � � 2.35 27.3 25H 5 5
10
TV制式 行/帧
PAL GID
625
NTSC M
525
SECAM 625
帧/秒(场/秒)
25(50)
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14
6.2 彩色电视信号的类型
1） 复合电视信号 包含亮度信号、色差信号和所有定时
信号的单一信号叫做复合电视信号 (composite video signal)，或者称为全电视 信号。
(1) 必需采用与黑白电视相同的一些 基本参数，如扫描方式、扫描行频、场 频、帧频、同步信号、图像载频、伴音 载频等等。
第四章 彩色制式 PPT课件
C U V 1 V tg U
2
2
• Q、I色差信号
兼容制彩色电视系统——亮度、色差信号在同一频 带传输。 如果色度信号以双边带传送，对于带宽为4.2MHz的 制式来说，采用频谱交错，亮度、色差信号频带将 重叠过宽，相互干扰将很严重。如果色度信号以不 对称边带传送，将在检波解调时引起串色。 解决——不传U、V信号，传送Q、I信号 人眼视觉特性———对红黄之间颜色的分辨力最强 对蓝品之间颜色的分辨力最弱 在色度图中： 以I轴表示人眼最敏感的色轴 Q轴表示最不敏感的色轴
• 压缩方法
黄色： 青色：
0.89 (0.11k ) 2 (-0.89k ) 2 1.33 2 1 2 2 0.70 ( 0.70k ) (0.30k ) 1.33 2 1
得：
k1=0.493 k2=0.877
U k 1 (B Y ) 0.493(B Y ) V k 2 ( R Y ) 0.877( R Y )
现行三大彩色电视制式： 都是兼容制（一个亮度信号，两个色差信号），区 别在于色差信号对副载波的调制方式上。 NTSC ——同时制，正交平衡调幅制。 PAL ——同时制，逐行倒相正交平衡调幅制。 SECAM——顺序-同时制，顺序传送彩色与存储制。
4.1.1 NTSC制
1、正交平衡调幅与正交检波
一般调幅波：
+ [Q(t) sin33°+I (t) cos33°]cosωsct = Q(t) sin(ωsct+33°) + I(t)cos(ωsct+33°) 色同步信号不变
3、副载频选择
• 副载频选择原则 （1）频谱交错原理：为使亮度和色度信号的频谱 间距最大，有利于频谱交错，副载频采用半行频 偏置——半行频的奇数倍（副载频应该比nfH低 半行频）。
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表4-0 几种常见应用的码率
图像编码的方法
根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为有损压
缩和无损压缩。无损压缩无信息损失，解压缩时能够从压缩数据
精确地恢复原始图像；有损压缩不能精确重建原始图像，存在一 定程度的失真。根据编码原理可以将图像编码分为熵编码、预测
编码、 变换编码和混合编码等。
第4章 数字彩色电视制式（1）
第4章 数字彩色电视制式（1）
§ 4.1 数字彩色电视制式概述 § 4.2 视频信源编码原理
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
4.1.1. 多极化的传输标准
“全数字”： 是指从摄像头之后一直到接收机中显像之 前，整个传输过程都是以数字形式的信号进行 的。 数字电视制式的优点：
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
三大数字电视标准
1.美国ATSC标准
美国于1996年12月24日决定采用以HDTV为基础的 ATSC作为美国国家数字电视标准。美国联邦通信委员会 (FCC)决定用9年的时间完成模拟电视向数字电视的历史 性过渡。
2.欧洲DVB标准
欧洲在其HD-MAC制因受美国推出数字制式影响而 夭折之后，在1993年开展DVB项目的研究。
§ 4.2 视频信源编码的原理
4.2.2 .预测编码原理
1.概述
预测编码又称差分脉码调制(DPCM,Differential Pulse Code Modulation)，图4-3是DPCM系统方框图：
§ 4.2 视频信源编码的原理
在DPCM系统中传送的是Xn与预测值的差值 预测值：是用与它在空间或时间上相关性强的若干个 数据的线性组合产生的，即 其中：N为预测器的阶数；ai为预测系数，其大小由 X’n-i与Xn相关性的强弱确定。 预测值充分反映了预测区中各像素的共性部分。因 此，预测差值 基本上去除了像素间的 相关性，其变化幅度比像素本身的幅度在统计上要小 得多，可以用较少的比特进行量化和编码，从而使图 像数据得到压缩。
■
P图像－帧间预测编码图像
§ 4.2 视频信源编码的原理
2.帧内预测编码
（1）划分为像块（block），如图4-6a （2）组合成宏块（macroblock），如图4-6b
§ 4.2 视频ce），包括通用结 构和特殊结构，如下图4-7所示：
§ 4.2 视频信源编码的原理
4.2.3. 变换编码原理
1.概述： 在MPEG-2标准中采用二维DCT，它将空间域的
电视图像信号变换到由正交的DCT基图像定义的变换域中， 以去除其空间相关性，并对变换域系数采用适当的编码方 法，达到数据压缩的目的。
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
MPEG－2的型和级见图4-2，例如：MP@ML指主型和主 级，用于SDTV；MP@HL是指主型和高级，用于HDTV。
§ 4.2 视频信源编码的原理
4.2.1.视频信源编码的理论依据
1.视频信源编码的目的：
压缩数字电视图像的数据量，从而降低已编码比特 流的传输速率，减小传输带宽
（1） 信息保持编码： 也称无失真编码， 它要求在编解码过
程中保证图像信息不丢失，从而可以完整地重建图像。信息保
持编码的压缩比较低， 一般不超过3: 1，主要应用在图像的数
字存储方面，常用于医学图像编码中。
（2） 保真度编码： 主要利用人眼的视觉特性，在允许的失 真（Lossy）条件下或一定的保真度准则下，最大限度地压缩图 像。保真度编码可以实现较大的压缩比，主要用于数字电视技 术、静止图像通信、娱乐等方面。对于这些图像，过高的空间
4.1.2 通用的压缩编码标准
目的：为实现数字电视制式，必须解决压缩数字电视信号 的传输带宽 数字电视系统的简要框图如下见图4-1：
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
数字电视系统的简要框图如下：
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
目前世界上不同的数字电视制式采用的信源编码 技术都基于MPEG制定的MPEG-2标准。 MPEG-2标准 为适应各种需求和不同的数字电视体系，MPEG-2 可划分4级和5型： 低级 (LL, Low Level) : 352×240×30 象素/s 或 352×288 ×25象素/s 最高码率 4Mb/s 主级 （ML, Main Level）: ITU-R BT.601 720×480×30 象素/s 或 720×576 ×25象素/s 最高码率 15Mb/s(高级主型为20Mb/s) 高1440级(H14L, High-1440 level): 1440×1152 , 最高输出比特率 为 60Mb/s （高型为80Mb/s) 高级(HL, High Level): 1920×1152, 最高码率 80Mb/s(高型为100Mb/s)
信息熵冗余： 也称编码冗余，如果图像中平均每个像素使
用的比特数大于该图像的信息熵，则图像中存在冗余，这种冗
余称为信息熵冗余。 结构冗余： 是指图像中存在很强的纹理结构或自相似性。 知识冗余： 是指在有些图像中还包含与某些先验知识有关
的信息。
视频信源编码的理论依据
图像数据的这些冗余信息为图像压缩编码提供了依据。例
（1）熵编码。熵编码是纯粹基于信号统计特性的编码技术，
是一种无损编码。熵编码的基本原理是给出现概率较大的符号赋
予一个短码字，而给出现概率较小的符号赋予一个长码字， 从 而使得最终的平均码长很小 。常见的熵编码方法有行程编码
（Run Length Encoding）、哈夫曼编码和算术编码。
（2） 预测编码。预测编码是基于图像数据的空间或时间冗
DVB-S(用于卫星电视，QPSK) DVB-C(用于有线电视，QAM)
DVB-T(用于的地面广播电视，COFDM)
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
3.日本ISDB-T
1998年提出了ISDB-T(综合业务数字广播) 采用BTS-OFDM调制方式(频带分段传输-正交频分
复用)
3.帧间预测编码概述
I图像是帧内编码图像，其编码不依赖于其它图像， 同时它还是P图像、B图像编码、解码的参考图像。 P图像是前向预测编码图像，像素的预测值取为 前面与其相邻的I图像或P图像中相应像素的值， 即帧间运动补偿前值预测。 B图像是双向预测编码图像，像素的预测值取为 前后与其距离最近的I图像或P图像相应像素值的 加权平均，即帧间运动补偿前后平均预测。
§ 4.2 视频信源编码的原理
预测器：
空间相关性的帧内预测器－－帧内预测编码 时间相关性的帧内预测器－－帧间预测编码 数字电视实现数据压缩的主要手段： 联合使用帧内和帧间预测编码，特别是带运 动补偿的帧间预测编码
§ 4.2 视频信源编码的原理
图像组(GOP)包括： I 图像－帧内预测编码图像 B图像－双向预测编码图像
余特性，用相邻的已知像素（或像素块）来预测当前像素（或 像素块）的取值，然后再对预测误差进行量化和编码。预测编 码可分为帧内预测和帧间预测，常用的预测编码有差分脉码调 制（Differential Pulse Code Modulation， DPCM）和运动补偿法。 （3）变换编码。变换编码通常是将空间域上的图像经过正交 变换映射到另一变换域上，使变换后的系数之间的相关性降低。
分辨率和过多的灰度层次，不仅增加了数据量，而且人眼也接
收不到。因此在编码过程中，可以丢掉一些人眼不敏感的信息， 在保证一定的视觉效果条件下提高压缩比。
（3） 特征提取： 在图像识别、 分析和分类等技术中， 往 往并不需要全部图像信息，而只要对感兴趣的部分特征信息进 行编码即可压缩数据。例如，对遥感图像进行农作物分类时， 就只需对用于区别农作物与非农作物，以及农作物类别之间的 特征进行编码，而可以忽略道路、河流、建筑物等其他背景信 息。
§ 4.2 视频信源编码的原理
5.帧间预测模式
（1）帧图像的帧预测
§ 4.2 视频信源编码的原理
（2）帧图像的场预测（用于运动剧烈的情况）
§ 4.2 视频信源编码的原理
（3）场图像的场预测
§ 4.2 视频信源编码的原理
（4）双基预测
（5） 16×8预测（仅用于场图像）
§ 4.2 视频信源编码的原理
抗干扰能力强 减小发射功率 提高频谱资源的利用率
易于把视频音频信号与数据等其它信号交织传输
便于实现与数字通信网和计算机网的互操作
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
.数字电视的分类 1.按信号传输方式分类：可分为地面无线传输(地面数字电 视)、卫星传输(卫星数字电视)、有线传输(有线数字电视) 三类。 2.按产品类型分类：可分为数字电视显示器、数字电视机 顶盒、一体化数字电视接收机。 3.按清晰度分类：可分为低清晰度数字电视(图像水平清晰 度大于250线)、标准清晰度数字电视(图像水平清晰度大 于500线)、高清晰度数字电视(图像水平清晰度大于800线， 即HDTV)。 4.按显示屏幕幅型分类：可分为4：3幅型比和16：9幅型 比两种类型。 5.按扫描线数(显示格式)分类：可分为HDTV扫描线数(大 于1000线)和SDTV扫描线数(600～800线)等。
§ 4.1 数字彩色电视制式概述
MPEG-2 的五个型： 简单型（SP, Simple Profile）
主型
比简单型增加了双向预测压缩工具
信噪比可分级型（SNRP, SNR Scalable
Profile）
空间可分级型(SSP, Spatially Scalable Profile)
高型(High Profile)
§ 4.2 视频信源编码的原理
4.帧间预测编码中的运动补偿
（1）运动估值：求出运动物 体像素的运动矢量 （2）采用“块匹配”进行运动 估值，如右图4-8所示： （3）像块匹配程度的判定 准则：平均绝对差准 则（MAD，Mean Abasolute Difference） （4）“全搜索”方式（最可靠）