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高级产响师速成实用教(第e版)恶需圈圆
16~20bit的分辨率要低。这是因为对高质量的视频信号的信噪比要求没有像对声频信息要求的那么高。因此,由三种制式的4:2:2的分量数字视频信号所导出的比特率,在样值按10bit 精度量化时,为270Mbit/s。而对于复合的视频信号来讲,它的比特率却是相当低的,例如625/50Hz的系统只有152Mbit/s。对于HDTV来讲,用于演播室质量画面的比特率超过1000Mbit/s(1Gbit/s)。
因此,非压缩的数字视频信号的数据率比数字声频的数据率要大200~1000倍。
二、视频数据压缩
视频数据压缩是非常重要的,其理由与数字声频压缩的诸多理由是相同的。主要表现为:
在存储和传输上的巨大经济利益;对广播用途而言,带宽的利用效率;便于与消费类媒体及个人计算机一同使用。事实上,应用于声频的许多基本原理同样可以应用于视频,因为数据压缩是依赖于从信号中除去冗余信息的方式,并且是以在压缩数据的过程要尽可能少地引入可以感觉得到的对质量的影响。因此许多为声频数据压缩引入的概念都可以移植用到视频的数据压缩上去。
1.导言
就像声频的数据压缩一样,视频的数据压缩几乎可以做到任意的压缩率,只是我们要确定究竟需要的最终质量应达到什么程度。
例如,利用MPEG-1的BRR(比特率压缩,是Bit Rate Reduction的缩写),现在可以在低到1.2Mbit/s的比特率的条件下,表示出被交互式媒体的工业界称之为全运动的视频(FMV)。这个比特率相当于表示全分辨率的声频信号的比特率。这也表现出可以做到从用于表示PAL制电视完全的复合数据上压缩100倍以上,并且可以用于将传统分辨率的视频信号存放到CD-J上,以便于家庭用途的信号分配与发行。这种图像的质量算是过得去的,可保持在与VHS视频系统可比的质量水平上。若用5Mbit/s左右的数据率以MPEG-2方式进行压缩处理,就可得到高质量的画面。
研究表明,HDTV的信号可以被压缩到20Mbit/s或更低的比特率水平,却仍能得到对于大多数的观众来说是很高质量的画面。测试表明,利用合适的调制方法,可以在(现有用于传输模拟电视广播的)8MHz的电视广播通道上传送数字HDTV的信号,这当然是一大进步。
图5-54给出的是一种简单的用于对数字视频进行比特率压缩编码的框图,图中只表示出下面所介绍的技术中的一部分,但却明确标示出为了保持输出比特率的相对稳定,可以通过对量化器引入一定的反馈控制来实现。
输入【离散余弦变|
级冲与|输出
部、|氧收路变||再量化-|辅编码一
成帧|
调整数据率
图5-54一种简单的视频比特率压缩(BRR)编码的框图