第二章數(shù)字視頻音頻存儲(chǔ)傳輸技術(shù)應(yīng)用

1、第二章數(shù)字視頻音頻存儲(chǔ)傳輸技術(shù)應(yīng)用 一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型二、信源碼技術(shù)二、信源碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求本章學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型數(shù)字信息存儲(chǔ)的主要優(yōu)點(diǎn)數(shù)字信息存儲(chǔ)的主要優(yōu)點(diǎn)1 1、抗干擾能力強(qiáng)，特別是在中繼傳輸時(shí)更為明顯、抗干擾能力強(qiáng)，特別是在中繼傳輸時(shí)更為明顯2 2、可以進(jìn)行差錯(cuò)控制，因而提高了信息傳輸存儲(chǔ)、可以進(jìn)行差錯(cuò)控制，因而提高了信息傳輸存儲(chǔ)的可靠性的可靠性3 3、便于使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和、便于使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)

2、和變換，從而提高了信息傳輸、存儲(chǔ)的靈活性。變換，從而提高了信息傳輸、存儲(chǔ)的靈活性。4 4、便于加密，對(duì)所傳輸、存儲(chǔ)的信息進(jìn)行保密或、便于加密，對(duì)所傳輸、存儲(chǔ)的信息進(jìn)行保密或版權(quán)保護(hù)。版權(quán)保護(hù)。5 5、易于與其他系統(tǒng)配合使用，構(gòu)成一個(gè)、易于與其他系統(tǒng)配合使用，構(gòu)成一個(gè)靈活、通用、多功能的綜合業(yè)務(wù)信息傳輸網(wǎng)。靈活、通用、多功能的綜合業(yè)務(wù)信息傳輸網(wǎng)。6 6、易于集成化和大規(guī)模生產(chǎn)，其性能一致性好，且、易于集成化和大規(guī)模生產(chǎn)，其性能一致性好，且成本低。成本低。 一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型二、信源碼技術(shù)二、信源碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)二

3、、信源碼技術(shù)二、信源碼技術(shù)（一）、信源信號(hào)的數(shù)字化（一）、信源信號(hào)的數(shù)字化 （二）、信源高效編碼（二）、信源高效編碼視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)( (三三) )、數(shù)字視音頻壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字視音頻壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）、信源信號(hào)的數(shù)字化（一）、信源信號(hào)的數(shù)字化1 1、PCMPCM（pulse code modulation)pulse code modulation)：是：是“數(shù)字化最基本的技術(shù)數(shù)字化最基本的技術(shù)”，模擬信號(hào)正是，模擬信號(hào)正是通過(guò)通過(guò)PCMPCM而變換成數(shù)字信號(hào)的。變成數(shù)據(jù)位而變換成數(shù)字信號(hào)的。變成數(shù)據(jù)位流流A A、矢量量

4、化、矢量量化B B、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)流A A、矢量量化、矢量量化（二）（二）信源高效編碼信源高效編碼視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)1 1、視頻數(shù)據(jù)存在的信息冗余為壓縮編碼提供了可能、視頻數(shù)據(jù)存在的信息冗余為壓縮編碼提供了可能2 2、彩色電視的復(fù)合信號(hào)傳輸、彩色電視的復(fù)合信號(hào)傳輸:Y:Y（Y=0.3R+0.59G+0.11B)Y=0.3R+0.59G+0.11B)色度色度C(R-Y=0.7R-0.59G-0.11BB-Y=-0.3R-C(R-Y=0.7R-0.59G-0.11BB-Y=-0.3R-0.59G+0.89B)0.59G+0.89B)3 3、冗余形式：、冗余形式：l 、空間冗余、

5、空間冗余l(xiāng) 、時(shí)間冗余、時(shí)間冗余l(xiāng) 、結(jié)構(gòu)冗余、結(jié)構(gòu)冗余l(xiāng) 、知識(shí)冗余、知識(shí)冗余l(xiāng) 、視覺(jué)冗余、視覺(jué)冗余l(xiāng) 、圖像區(qū)域的相同性冗余、圖像區(qū)域的相同性冗余l(xiāng) 、紋理的統(tǒng)計(jì)冗余、紋理的統(tǒng)計(jì)冗余視覺(jué)冗余里的圖像子采樣視覺(jué)冗余里的圖像子采樣4 4、視頻數(shù)據(jù)壓縮的基本方法、視頻數(shù)據(jù)壓縮的基本方法l、著眼于圖像信源的統(tǒng)計(jì)特征的壓縮方式，主要采、著眼于圖像信源的統(tǒng)計(jì)特征的壓縮方式，主要采 用統(tǒng)計(jì)編碼法、預(yù)測(cè)編碼法、變換編碼法、矢量量化用統(tǒng)計(jì)編碼法、預(yù)測(cè)編碼法、變換編碼法、矢量量化 編碼法、子帶編碼法、子帶小波編碼法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼法等小波編碼法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼法等l著眼于人眼視覺(jué)特性的壓縮方式，主要采用基于方著

6、眼于人眼視覺(jué)特性的壓縮方式，主要采用基于方 向?yàn)V波的圖像編碼法、基于圖像輪廓向?yàn)V波的圖像編碼法、基于圖像輪廓紋理的編碼法紋理的編碼法l著眼于圖像傳遞的景物（內(nèi)容）特征的壓縮方式，著眼于圖像傳遞的景物（內(nèi)容）特征的壓縮方式， 主要采用分形編碼法、基于模型的編碼法。主要采用分形編碼法、基于模型的編碼法。（三）、數(shù)字視音頻壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（三）、數(shù)字視音頻壓縮編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（PAGE10PAGE10）l靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：JPEGJPEGl活動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：活動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：MPEGMPEGMPEGMPEG是是Moving Picture Expert GroupMoving Pict

7、ure Expert Group( ( 運(yùn)動(dòng)圖像專家組）運(yùn)動(dòng)圖像專家組）活動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：活動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)：MPEGMPEGuMpeg-1:Mpeg-1:適于約適于約1.5Mb/s1.5Mb/s以下數(shù)字存儲(chǔ)媒體以下數(shù)字存儲(chǔ)媒體: :常見的有常見的有uCD-ROMCD-ROM、DATDAT、硬盤、可寫光盤等，也適用于遠(yuǎn)程、硬盤、可寫光盤等，也適用于遠(yuǎn)程u通信通信uMpeg-2Mpeg-2適用于多媒體計(jì)算機(jī)、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體適用于多媒體計(jì)算機(jī)、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體u通信、常規(guī)電視數(shù)字化、高清晰度電視（通信、常規(guī)電視數(shù)字化、高清晰度電視（HDTVHDTV）及）及u交互式電視交互式電視uMpeg-

8、4 Mpeg-4 適用于多媒體適用于多媒體internetinternet、視頻會(huì)議和視頻、視頻會(huì)議和視頻 、u交互式視頻游戲和多媒體郵件、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)、交互式視頻游戲和多媒體郵件、基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)、u光盤等交互式存儲(chǔ)媒體光盤等交互式存儲(chǔ)媒體 一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型二、信源碼技術(shù)二、信源碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)三、信道碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)糾錯(cuò)技術(shù)糾錯(cuò)技術(shù)交織技術(shù)交織技術(shù) 一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型一、數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸?shù)南到y(tǒng)模型二、信源碼技術(shù)二、信源碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)三、信道碼技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)四、光

9、存儲(chǔ)技術(shù)四、光存儲(chǔ)技術(shù)（一）、光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)（一）、光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)1 1、光盤、光盤A A、按光盤物理結(jié)構(gòu)和信號(hào)記錄的物理格式不、按光盤物理結(jié)構(gòu)和信號(hào)記錄的物理格式不同可分為同可分為L(zhǎng)DLD類、類、CDCD類、類、DVDDVD類類B B、按外觀分為綠盤、藍(lán)盤和金盤、按外觀分為綠盤、藍(lán)盤和金盤C C、光盤有雙面和單面之分（、光盤有雙面和單面之分（DVD 4.7G DVD 4.7G 是是VCDVCD的的7 7倍）倍）NoImage在只寫一次型光盤機(jī)中，聚焦直徑不到在只寫一次型光盤機(jī)中，聚焦直徑不到1m1m、功率、功率12mW12mW的激光束，如此高的能量密度被膜面記錄層的激光束，如此高的能量密度被膜面記錄層吸收后使膜面性質(zhì)發(fā)生改變或破壞吸收后使膜面性質(zhì)發(fā)生改變或破壞. .激光束在不到激光束在不到1s1s的時(shí)間內(nèi)把光照微區(qū)的膜層溫度升高數(shù)百甚至的時(shí)間內(nèi)把光照微區(qū)的膜層溫度升高數(shù)百甚至上千攝氏度上千攝氏度, ,最終形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的不可逆的記錄信息最終形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的不可逆的記錄信息標(biāo)志標(biāo)志. .1 1、燒蝕型燒蝕型燒蝕型記錄介質(zhì)具有較底的熔點(diǎn)：碲、硒、燒蝕型記錄介質(zhì)具有較底的熔點(diǎn)：碲、硒、鉍基合金。鉍基合金。2 2、起泡型（金盤）：表