數(shù)字電視原理課件.

1、上海交通大學上海交通大學上海交通大學電子信息工程學院上海交通大學電子信息工程學院Email：20062007學年第一學期學年第一學期MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 032課程安排課程安排1數(shù)字電視概述數(shù)字電視概述電視技術(shù)的發(fā)展歷程模擬電視原理數(shù)字電視的發(fā)展2數(shù)字電視基本原理數(shù)字電視基本原理視頻壓縮原理MPEG-2視頻編碼及測量MPEG-2音頻編碼及測量MPEG-2系統(tǒng)及其測量數(shù)字調(diào)制基礎(chǔ)數(shù)字電視的糾錯編碼原理3數(shù)字電視相關(guān)標準數(shù)字電視相關(guān)標準DVB-S標準及相關(guān)測量DVB-C標準及相關(guān)測量OFDM技術(shù)DVB-T標準及相關(guān)測量ATSC和ISDB-T標準

2、及其測量我國的數(shù)字電視標準MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 033數(shù)字電視基本原理數(shù)字電視基本原理v視頻壓縮原理 第5章vMPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量 第第4,6,11章章vMPEG-2音頻編碼部分及其測量 第7章vMPEG-2系統(tǒng)部分及其測量 第3,9,10章v數(shù)字調(diào)制基礎(chǔ) 第12章v數(shù)字電視中的糾錯編碼原理 補充MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 034MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量1.數(shù)字視頻信號數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601ITU-BT.R.601 2.MPEG-2視頻

3、編碼3.DTV信號的圖像質(zhì)量分析MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 035v 電視演播室中使用了一段時間的無壓縮數(shù)字視頻信號。電視演播室中使用了一段時間的無壓縮數(shù)字視頻信號。v ITU-BT.R.601(CCIR 601)的獲得：的獲得： 視頻攝像機得到模擬視頻攝像機得到模擬RGB信號信號 RGB信號在攝像機中通過矩陣變換得到亮度信號在攝像機中通過矩陣變換得到亮度(Y)和色度和色度(色差色差CB和和CR)信號。信號。1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601圖4.1 亮度和色度信號的數(shù)字化 MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其

4、測量, , class 036v RGB信號轉(zhuǎn)換成亮度和色度信號信號轉(zhuǎn)換成亮度和色度信號 亮度信號亮度信號 色差信號色差信號 亮度信號的帶寬利用低通濾波器限定到亮度信號的帶寬利用低通濾波器限定到5.75MHz 兩個色差信號帶寬限定到兩個色差信號帶寬限定到2.75MHz 色度信號的分辨率比亮度信號分辨率低色度信號的分辨率比亮度信號分辨率低人眼視覺特性人眼視覺特性 模擬電視中色度信號限定到模擬電視中色度信號限定到1.3MHz。1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601)11. 0()59. 0()30. 0(BGRY)(56. 0YBCB)(71. 0YRCRMPEG-2MPEG-2視

5、頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 037v 帶限后的亮度和色度信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)采樣和數(shù)字化帶限后的亮度和色度信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)采樣和數(shù)字化 亮度分量亮度分量Y中中A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率是轉(zhuǎn)換器的采樣頻率是13.5MHz 色度分量色度分量CB和和CR中中A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率是轉(zhuǎn)換器的采樣頻率是6.75MHz 滿足采樣定理：信號的最高頻率不超過采樣頻率的一半。滿足采樣定理：信號的最高頻率不超過采樣頻率的一半。1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601圖4.2 IUT-BT.R.601亮度和色度分量的采樣MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量

6、, , class 038v A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率可達轉(zhuǎn)換器的分辨率可達8或或10bitsv 10bits對應(yīng)對應(yīng)270Mbit/s碼率碼率v 碼率高，適合演播室應(yīng)用，不適合碼率高，適合演播室應(yīng)用，不適合TV傳輸應(yīng)用。傳輸應(yīng)用。v Y,CB,CR三個分量的復用順序：三個分量的復用順序： CB Y CR Y CB Y v 亮度分量亮度分量Y與兩色度分量與兩色度分量CB CR相交替，相交替， 亮度分量亮度分量Y的分辨率是的分辨率是CB或或CR分辨率的兩倍分辨率的兩倍4:2:2格式。格式。v 采樣前，矩陣變換輸出的采樣前，矩陣變換輸出的Y、CB和和CR的分辨率相同的分辨率相同4:4:4格式。格式。v

7、信號接口：信號接口： 25pin subD并口并口 75Ohm BNC串口，叫做串口，叫做SDI(Serial Digital Interface) 廣泛采用傳統(tǒng)的廣泛采用傳統(tǒng)的75Ohm雙絞線雙絞線/同軸電纜接口。同軸電纜接口。1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 039v 碼流中視頻信號的開始和結(jié)束由特殊碼字碼流中視頻信號的開始和結(jié)束由特殊碼字SAV(Start of Active Video)和和EAV (End of Active Video)標記。標記。v EAV到到SAV之間有水平空白間隔，

8、不包含任何視頻信號，可傳輸輔助信息，之間有水平空白間隔，不包含任何視頻信號，可傳輸輔助信息，例如音頻信號或數(shù)字信號的錯誤掩蓋信息。例如音頻信號或數(shù)字信號的錯誤掩蓋信息。v SAV和和EAV碼字各自由碼字各自由4個個8或或10bit碼字組成，第一個碼字是全碼字組成，第一個碼字是全1，第二，第二和第三個碼字全和第三個碼字全0，第四個碼字包含相應(yīng)場或相應(yīng)垂直空白間隔的信息。，第四個碼字包含相應(yīng)場或相應(yīng)垂直空白間隔的信息。1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601圖4.3 IUT-BT.R.601信號中的SAV和EAV碼字1 F V H P3 P2 P1 P0 0000000000(00)

9、=0/011111111(11)=255/102300000000(00)=0/0TRS=TimingReference Sequence4 code words(SAV or EAV)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0310v第四個碼字用于檢測垂直方向一幀、一場圖像的開始第四個碼字用于檢測垂直方向一幀、一場圖像的開始 最高位始終是最高位始終是1。 次高位次高位第第8位（位（10bit）或第或第6位（位（8bit）是場標志，如果該是場標志，如果該位為位為0，是第一場；如果該位為，是第一場；如果該位為1，是第二場；，是第二場； 第第7位（位（10bit

10、）或第或第5位（位（8bit）是垂直方向活動視頻區(qū)域標志，是垂直方向活動視頻區(qū)域標志，如果該位為如果該位為0，表示是可見的視頻區(qū)域；如果該位為，表示是可見的視頻區(qū)域；如果該位為1，是垂直，是垂直空白間隔。空白間隔。 第第6位（位（10bit）或第或第4位（位（8bit）標記該碼字是標記該碼字是SAV還是還是EAV，如果該位為如果該位為0，是，是SAV；如果該位為如果該位為1，是，是EAV。 第第52位（位（10bit）或第或第30位（位（8bit）用于用于SAV和和EAV碼字的碼字的誤碼保護。誤碼保護。 F=Field (0=1st field, 1=2nd field) V=Vertical

11、 blanking (1=vertical blanking interval) H=SAV/EAV標記（標記（0SAV，1EAV） P0,P1,P2,P3=保護位（漢明碼）保護位（漢明碼）1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0311v Y、CB和和CR都沒有用到全部的動態(tài)范圍，留有一個禁止區(qū)間作為都沒有用到全部的動態(tài)范圍，留有一個禁止區(qū)間作為保留凈空，同時使得保留凈空，同時使得SAV和和EAV便于識別。便于識別。 亮度信號亮度信號Y的范圍：的范圍： 16235（8bits） 64940（10bits

12、） 色度信號色度信號CB和和CR的動態(tài)范圍：的動態(tài)范圍： 16240（8bits） 64960（10bits） 該范圍外的區(qū)間作為凈空和同步標識該范圍外的區(qū)間作為凈空和同步標識1、數(shù)字視頻信號、數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601圖4.4 Y,CB,CR的動態(tài)范圍700mV235/940Y255/10230mV16/64255/1023240/960350mV-350mV16/64Cb/Cr0mV128/512MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0312MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量1.數(shù)字視頻信號數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.601ITU

13、-BT.R.6012.MPEG-2視頻編碼視頻編碼3.DTV信號的圖像質(zhì)量分析MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03132、MPEG-2視頻編碼視頻編碼視頻壓縮步驟視頻壓縮步驟壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié)視頻視頻ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0314v數(shù)字數(shù)字SDTV視頻信號數(shù)碼率視頻信號數(shù)碼率270Mbit/s，必須壓縮必須壓縮到到26Mbit/s才能用于廣播傳輸。才能用于廣播傳輸。 攝像機輸出的攝像機輸出的RGB信號通過矩陣變換得到信號通過矩陣變換得到Y(jié),CB和和CR信號信號 降低信號帶寬，

14、信號通過低通濾波降低信號帶寬，信號通過低通濾波 模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換 降低色度分辨率為降低色度分辨率為4:2:2格式格式 按照按照ITU-BT.R.601，信號碼率信號碼率270Mbit/s 通過通過MPEG視頻壓縮過程，必須壓縮到視頻壓縮過程，必須壓縮到26(15)Mbit/s，壓壓縮比高達縮比高達130。視頻壓縮視頻壓縮MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0315視頻壓縮視頻壓縮冗余度消除冗余度消除多余信息：碼流中多次存在，或沒有信息量，或在接收端可通過數(shù)學方法無失真恢復。VLC游程編碼霍夫曼編碼：使用頻率高的字母用短碼，使用頻率低的字母用長碼。無損壓縮

15、無損壓縮高壓縮比高壓縮比不相關(guān)性消除不相關(guān)性消除不必要信息：人眼無法察覺的信息。人眼的彩色視覺細胞遠遠少于亮度視覺細胞，因此色度分辨率可以降低，色度信號帶寬可以減少。人眼不能辨別圖像中過于精細結(jié)構(gòu)和粗結(jié)構(gòu)。不能復原的有損過程不能復原的有損過程MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0316MPEG采用的壓縮步驟采用的壓縮步驟有損有損1量化從量化從10bits降為降為8bits無損無損2省略水平和垂直空白間隔省略水平和垂直空白間隔有損有損3降低垂直方向色度分辨率降低垂直方向色度分辨率(4:2:0)無損無損4活動圖像的活動圖像的DPCM有損有損5DCT和量化和量

16、化無損無損6Z掃描和零序列的游程編碼掃描和零序列的游程編碼無損無損7Huffman編碼編碼MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0317v 模擬電視中，視頻信號的信噪比大于模擬電視中，視頻信號的信噪比大于48dB時，噪聲恰好人眼時，噪聲恰好人眼不可見。不可見。v A/D轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換器中8bit分辨率的量化噪聲已經(jīng)不可見，因此在演分辨率的量化噪聲已經(jīng)不可見，因此在演播室以外，對播室以外，對Y,CB和和CR信號不必要采用信號不必要采用10bit分辨率。分辨率。v 演播室中最好采用演播室中最好采用10bit，更容易進行后處理，質(zhì)量更好。更容易進行后處理，質(zhì)量更好

17、。v 10bit降為降為8bit可節(jié)省可節(jié)省20碼率碼率 (10-8)/10=2/10=20%v 不相關(guān)性消除不相關(guān)性消除 接收端不能恢復原始信號接收端不能恢復原始信號v S/NdB6N，量化噪聲增加量化噪聲增加12dB。 1、10bits量化降為量化降為8bits量化量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0318v ITU BT.R601信號的水平和垂直空白間隔不包含任何信息，信號的水平和垂直空白間隔不包含任何信息，可以包含輔助數(shù)據(jù)例如聲音信號，但根據(jù)可以包含輔助數(shù)據(jù)例如聲音信號，但根據(jù)MPEG這些輔助數(shù)據(jù)這些輔助數(shù)據(jù)必須單獨編碼，因此可以省略，接收

18、端可以輕易恢復。必須單獨編碼，因此可以省略，接收端可以輕易恢復。2、省略水平和垂直空白間隔、省略水平和垂直空白間隔圖6.1 水平和垂直空白vPAL信號的信號的625線只有線只有575線可見，如果線可見，如果省略垂直空白間隔可以節(jié)省省略垂直空白間隔可以節(jié)省8的碼率的碼率(625-575)/625=8%v一行長一行長64微秒，只有微秒，只有52微秒可見，如果微秒可見，如果省略水平空白間隔又可以節(jié)省省略水平空白間隔又可以節(jié)省19的碼率的碼率(64-52)/64=19%v因為兩個節(jié)省有部分重疊，總的節(jié)省率大因為兩個節(jié)省有部分重疊，總的節(jié)省率大約約25。 Visible, active picture6

19、4s52sActive lineV Blanking(8%)575Visible lines625linesH Blanking(19%)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0319v 按照按照ITU BT.R601，兩個色度分量兩個色度分量CB和和CR的采樣頻率是亮度分量的采樣頻率是亮度分量Y的的一半，一半， Y的帶寬的帶寬5.75MHz，CB和和CR的帶寬降為的帶寬降為2.75MHz。4:2:2格式格式v 4:2:2色度分辨率只是水平方向降低。色度分辨率只是水平方向降低。v 人眼無法分辨水平和垂直方向的色度分辨率。人眼無法分辨水平和垂直方向的色度分辨

20、率。v 垂直方向降低一半色度分辨率的影響人眼不可見。垂直方向降低一半色度分辨率的影響人眼不可見。v 4:2:0信號，四個信號，四個Y像素對應(yīng)一個像素對應(yīng)一個CB和和CR值。值。v 又節(jié)省又節(jié)省25碼率。碼率。3、降低垂直色度分辨率、降低垂直色度分辨率(4:2:0)圖6.2 4:4:4 4:2:2 4:2:0分辨率MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0320MPEG視頻壓縮步驟視頻壓縮步驟20量化量化10bits到到8bits270Mbit/s216Mbit/s25忽略水平和垂直空白間隔忽略水平和垂直空白間隔166Mbit/s-25%降低垂直色度分辨率降低

21、垂直色度分辨率(4:2:0)124.5Mbit/s進一步數(shù)據(jù)壓縮步驟進一步數(shù)據(jù)壓縮步驟26Mbit/sMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0321進一步數(shù)據(jù)壓縮進一步數(shù)據(jù)壓縮DPCMZ掃描掃描VLCHuffman編碼編碼DCT量化量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0322v 相鄰幀之間差別較小，有靜止區(qū)域不發(fā)生變化，有活動區(qū)域只改變其位相鄰幀之間差別較小，有靜止區(qū)域不發(fā)生變化，有活動區(qū)域只改變其位置，還有新增加的對象。置，還有新增加的對象。v 如果每幀圖像都完全傳輸，有部分傳輸?shù)男畔⑼耆嗤?，會導致很高的如?/p>

22、每幀圖像都完全傳輸，有部分傳輸?shù)男畔⑼耆嗤?，會導致很高的碼率。碼率。v 顯然對這些圖像區(qū)域只傳輸兩幀之間的差值更合適顯然對這些圖像區(qū)域只傳輸兩幀之間的差值更合適DPCM：4、DPCMtimePulse Code Modulationts2550255time0tsDifferential Pulse Code Modulation255time0ts帶參考信息的DPCMMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0323v 連續(xù)模擬信號采樣數(shù)字化時得到等間隔的離散采樣值，相當于連續(xù)模擬信號采樣數(shù)字化時得到等間隔的離散采樣值，相當于等間隔的脈沖，即等間隔的脈沖，

23、即PCM脈沖編碼調(diào)制，每個脈沖的高度表示脈沖編碼調(diào)制，每個脈沖的高度表示該時刻信號的離散采樣值。該時刻信號的離散采樣值。v 由于經(jīng)過了帶限預處理，相鄰采樣值之間的差值不大，如果只由于經(jīng)過了帶限預處理，相鄰采樣值之間的差值不大，如果只傳輸差值可以節(jié)省傳輸容量，降低碼率，即傳輸差值可以節(jié)省傳輸容量，降低碼率，即DPCM差分脈沖編差分脈沖編碼調(diào)制。碼調(diào)制。v DPCM的問題在于恢復原始信號的延遲較長，可以通過在傳輸?shù)膯栴}在于恢復原始信號的延遲較長，可以通過在傳輸差值時，每隔固定間隔就傳輸一次完全采樣值，來解決該問題。差值時，每隔固定間隔就傳輸一次完全采樣值，來解決該問題。v 這種方法非常接近這種方法

24、非常接近MPEG-1/-2圖像壓縮中采用的幀間預測編圖像壓縮中采用的幀間預測編碼。碼。4、DPCMMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0324v 在一幀圖像進行靜止和運動對象檢測之前，首先被分成若干宏塊。在一幀圖像進行靜止和運動對象檢測之前，首先被分成若干宏塊。 4:2:0格式每個宏塊由一個格式每個宏塊由一個16x16亮度像素亮度像素Y和兩個和兩個8x8的色度像素的色度像素CB、CR。 每幀圖像水平和垂直像素數(shù)目選擇為每幀圖像水平和垂直像素數(shù)目選擇為16和和8的整數(shù)倍（的整數(shù)倍（720 x576）。）。 每隔一定間隔傳輸一幀完全參考幀，每隔一定間隔傳輸一

25、幀完全參考幀，I幀幀(Intracoded)，兩個兩個I幀之間傳輸差值幀之間傳輸差值幀。幀。4、DPCM圖6.20 幀分解為宏塊MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0325v求差值的單位是宏塊，當前幀宏塊與前一幀的求差值的單位是宏塊，當前幀宏塊與前一幀的宏塊進行比較：宏塊進行比較： 首先檢測該宏塊是否由于圖像中的運動在某方向發(fā)首先檢測該宏塊是否由于圖像中的運動在某方向發(fā)生位移。生位移。 只傳輸運動向量只傳輸運動向量MV， 如果當前宏塊與前一幀的宏塊有差值，還傳輸如果當前宏塊與前一幀的宏塊有差值，還傳輸殘差。殘差。 或者宏塊是否沒變化，也沒有位移。或者宏塊

26、是否沒變化，也沒有位移。 不需傳輸任何信息。不需傳輸任何信息。 或者是否是新出現(xiàn)的對象?；蛘呤欠袷切鲁霈F(xiàn)的對象。 完全編碼完全編碼4、DPCMMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0326v P幀幀前向預測幀前向預測幀v B幀幀雙向預測幀，包括前向和后向預測，碼率比雙向預測幀，包括前向和后向預測，碼率比I/P幀低很多。幀低很多。v GOP兩個兩個I幀之間幀之間P/B幀的組織結(jié)構(gòu)。幀的組織結(jié)構(gòu)。v GOP結(jié)構(gòu)靈活，一個結(jié)構(gòu)靈活，一個GOP通常包括通常包括12幀：幀：I,B,B,P,B,B,P,v B幀介于幀介于I和和P幀之間，在解碼幀之間，在解碼B幀之前，必

27、須先解碼重建它的前向和后幀之前，必須先解碼重建它的前向和后向參考幀（向參考幀（I幀或幀或P幀）。幀）。v 因此，視頻幀的傳送順序和原始顯示順序不同。因此，視頻幀的傳送順序和原始顯示順序不同。v 接收端的緩存大小可事先計算出，可以利用接收端的緩存大小可事先計算出，可以利用PES頭中的頭中的DTS(decoding time stamp)值。值。4、DPCM圖6.9 GOP結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0327v 運動估計運動估計得到運動向量過程：得到運動向量過程： 對當前要編碼幀的宏塊，在前面的參考幀（對當前要編碼幀的宏塊，在前面的參考幀（P幀）

28、或后面的幀）或后面的參考幀（參考幀（B幀）中搜索最佳匹配宏塊。幀）中搜索最佳匹配宏塊。 在當前宏塊周圍的搜索窗內(nèi)的塊匹配在當前宏塊周圍的搜索窗內(nèi)的塊匹配 找到匹配宏塊后就得到所需傳輸?shù)倪\動向量。找到匹配宏塊后就得到所需傳輸?shù)倪\動向量。 另外還傳輸匹配宏塊的殘差。另外還傳輸匹配宏塊的殘差。 殘差單獨再經(jīng)過殘差單獨再經(jīng)過DCT和量化進一步壓縮。和量化進一步壓縮。4、DPCM圖6.11 運動向量Range of block matchingFrame N-1,Motion vectorforwardFrame N,B encodedMacroblockFrame N+1Motion vectorba

29、ckwardMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0328v 80年代末，靜止圖象壓縮，年代末，靜止圖象壓縮，JPEG標準的核心算法標準的核心算法DCTv DCT也是也是MPEG視頻編碼的核心算法視頻編碼的核心算法v 根據(jù)人眼視覺特性，低頻圖象干擾（相應(yīng)于粗圖象結(jié)構(gòu)）比高根據(jù)人眼視覺特性，低頻圖象干擾（相應(yīng)于粗圖象結(jié)構(gòu)）比高頻圖象（圖象細節(jié)）干擾更易察覺。頻圖象（圖象細節(jié)）干擾更易察覺。v 因此，信噪比測量時要根據(jù)視覺敏感度進行加權(quán)，高頻方向比因此，信噪比測量時要根據(jù)視覺敏感度進行加權(quán)，高頻方向比低頻圖象分量可以容許更大噪聲。低頻圖象分量可以容許更大噪聲。

30、v 為節(jié)省碼率，低頻信號進行更精細量化，高頻信號進行粗量化。為節(jié)省碼率，低頻信號進行更精細量化，高頻信號進行粗量化。v 如何得到不同頻率圖象分量？如何得到不同頻率圖象分量？變換編碼。變換編碼。v DCT是是DFT和和FFT的特例，將時域圖象信號變換到頻域。的特例，將時域圖象信號變換到頻域。5、DCT和量化和量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03295、DCT和量化和量化圖圖6.6.13/14 13/14 一維一維DCTDCT及及DCTDCT系數(shù)量化系數(shù)量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03305、DCT

31、和量化和量化v 對視頻幀一行中對視頻幀一行中8個象素的時域電壓值進行個象素的時域電壓值進行DCT得到頻域的得到頻域的8個系數(shù)，依次為直流個系數(shù)，依次為直流DC系數(shù)、低頻、中頻和高頻系數(shù)（視頻系數(shù)、低頻、中頻和高頻系數(shù)（視頻信號能量）。信號能量）。v 根據(jù)人眼視覺特性，根據(jù)人眼視覺特性，DCT系數(shù)在頻域進行量化，除以某個量系數(shù)在頻域進行量化，除以某個量化因子?；蜃?。v 量化因子越大，量化越粗。對較平滑圖象，量化因子改變不量化因子越大，量化越粗。對較平滑圖象，量化因子改變不大或根本不變；而對細節(jié)豐富圖象，量化因子隨著頻率增高大或根本不變；而對細節(jié)豐富圖象，量化因子隨著頻率增高而變大。而變大。v

32、量化后很多系數(shù)變?yōu)榱炕蠛芏嘞禂?shù)變?yōu)?，尤其對高頻系數(shù)而言。，尤其對高頻系數(shù)而言。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03315、DCT和量化和量化v JPEG和和MPEG中采用二維變中采用二維變換編碼。換編碼。v 圖象先被分成圖象先被分成8x8象素塊，再象素塊，再通過二維通過二維DCT變換到頻域。變換到頻域。v 為得到帶符號值，在做二維為得到帶符號值，在做二維DCT之前，所有象素值先減去之前，所有象素值先減去128。v DCT后即量化，除以合適的量后即量化，除以合適的量化步長化步長183198 220 239 244 236 222211198 209

33、 222 231 229 215 198186144 154 170 184 190 190 185180162 164 166 167 165 161 157154195 191 185 180 178 178 179181174 168 161 156 160 170 183192174 160 138 119 112 115 125133152 138 119 105 104 115 1331468X8象素塊f(x,y)二維DCT減去128557092 111 116 108 94 83708194 103 1018770 5816814256626257 523436383937332

34、9 2667635752505051 5346403328324255 644632109 1613 3524109 23241351813840000000216369900000000000009900000000000000058000000006000000000000001F(v,u)=DCT(f(x,y)173000000061200000000000002000000000000000100000000100000000000000816 19 22 2627 29 3416 16 22 24 2729 34 3719 22 26 27 2934 34 3822 22 26 27

35、 2934 37 4022 26 27 29 3235 40 4826 27 29 32 3540 48 5826 27 29 34 3846 56 6927 29 35 38 4656 69 83QF(v,u)=F(v,u)/Q(v,u)/scale_factorQF(v,u)=F(v,u)/Q(v,u)/scale_factorQ(v,u)Scale_factor=2量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0332v8x8象素塊做二維象素塊做二維DCT后得到頻域中的后得到頻域中的8x8數(shù)組數(shù)組: 第一個系數(shù)是第一個系數(shù)是DC系數(shù)，對應(yīng)整個塊的直流分量

36、。系數(shù)，對應(yīng)整個塊的直流分量。 第二個系數(shù)對應(yīng)水平方向最粗圖象結(jié)構(gòu)的能量。第二個系數(shù)對應(yīng)水平方向最粗圖象結(jié)構(gòu)的能量。 第一行最后一個系數(shù)對應(yīng)水平方向最精細圖象結(jié)構(gòu)的能量。第一行最后一個系數(shù)對應(yīng)水平方向最精細圖象結(jié)構(gòu)的能量。 第一列從上到下對應(yīng)垂直方向最粗到最細圖象結(jié)構(gòu)的能量。第一列從上到下對應(yīng)垂直方向最粗到最細圖象結(jié)構(gòu)的能量。 對角線上系數(shù)對應(yīng)對角線方向從粗到細圖象結(jié)構(gòu)的能量對角線上系數(shù)對應(yīng)對角線方向從粗到細圖象結(jié)構(gòu)的能量。5、DCT和量化和量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0333vDCT后即量化，除以合適的量化步長后即量化，除以合適的量化步長

37、MPEG定義了量化表，可以自定義定義了量化表，可以自定義 量化后很多系數(shù)變?yōu)榱炕蠛芏嘞禂?shù)變?yōu)? 量化后矩陣關(guān)于對角線近似對稱量化后矩陣關(guān)于對角線近似對稱 量化后矩陣系數(shù)通過量化后矩陣系數(shù)通過Z掃描過程使得連續(xù)掃描過程使得連續(xù)0的個數(shù)最大，便的個數(shù)最大，便于采用游程編碼可以大大節(jié)省碼率。于采用游程編碼可以大大節(jié)省碼率。 量化是控制基本視頻流碼率的唯一手段。量化是控制基本視頻流碼率的唯一手段。 DCT量化對宏塊中的量化對宏塊中的Y分量和分量和CB、CR分量進行。分量進行。 量化在宏塊層可以通過量化因子調(diào)整來控制碼率。量化在宏塊層可以通過量化因子調(diào)整來控制碼率。 量化表只能在視頻序列層修改。量化表

38、只能在視頻序列層修改。 I幀的宏塊即按上述方式編碼幀的宏塊即按上述方式編碼 P幀和幀和B幀的宏塊先按運動向量得到參考幀中的預測值，再幀的宏塊先按運動向量得到參考幀中的預測值，再計算與當前宏塊的差值，殘差值再經(jīng)過計算與當前宏塊的差值，殘差值再經(jīng)過DCT變換到頻域，變換到頻域，再進行量化。再進行量化。5、DCT和量化和量化MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0334v 量化量化DCT系數(shù)進行系數(shù)進行Z掃描之后，使得連掃描之后，使得連0數(shù)目最大。數(shù)目最大。v 碼流中不傳這些連續(xù)碼流中不傳這些連續(xù)0系數(shù)，而是通過游程編碼只傳連系數(shù)，而是通過游程編碼只傳連0的個數(shù)

39、，的個數(shù)，v Z掃描和游程編碼，與掃描和游程編碼，與DCT和量化相配合，是和量化相配合，是MPEG-2高壓縮比高壓縮比的主要因素。的主要因素。6、Z掃描和游程編碼掃描和游程編碼Z掃描173600-1020-2000000-10000000000000-10000000000000000000000000000000000173, 6,2*0,-1,1*0,2, 1*0,-2, 6*0,-1,13*0,-1,34*0RLC173000000061200000000000002000000000000000100000000100000000000000MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻

40、編碼及其測量, , class 0335v 游程編碼后的碼流再進行霍夫曼編碼。游程編碼后的碼流再進行霍夫曼編碼。v 出現(xiàn)頻率高的碼字編碼為短碼，出現(xiàn)頻率低的碼字編碼為長碼。出現(xiàn)頻率高的碼字編碼為短碼，出現(xiàn)頻率低的碼字編碼為長碼。v 進一步冗余度消除，無損過程。進一步冗余度消除，無損過程。7、霍夫曼編碼、霍夫曼編碼DCcoefficient173, 6,2*0,-1,1*0,2, 1*0,-2, 6*0,-1,13*0,-1,34*0圖6.23 Huffman編碼Huffman code tableMPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03362、MPEG-

41、2視頻編碼視頻編碼視頻壓縮步驟視頻壓縮步驟壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié)視頻視頻ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0337v 將將IUT BT.R601的的4:2:2標清電視信號標清電視信號(270Mbit/s)壓縮壓縮到到26Mbit/s。v 核心壓縮算法是運動補償核心壓縮算法是運動補償DPCM與與DCT變換編碼相結(jié)合。變換編碼相結(jié)合。v MPEG-2的不同應(yīng)用支持的不同應(yīng)用支持4:2:0和和4:2:2不同格式。不同格式。 SD 4:2:0Main ProfileMain Level SD 4:2:2High ProfileMain Lev

42、el HD 4:2:0Main ProfileHigh Level HD 4:2:2High ProfileHigh Levelv 壓縮過程都一樣，只是質(zhì)量和碼率不同，碼率越高質(zhì)量越好。壓縮過程都一樣，只是質(zhì)量和碼率不同，碼率越高質(zhì)量越好。v 6Mbit/s 4:2:0 SDTV信號質(zhì)量與傳統(tǒng)模擬電視信號相似。信號質(zhì)量與傳統(tǒng)模擬電視信號相似。v 視頻基本流的碼率可以是固定碼率或根據(jù)當前圖像內(nèi)容可變碼視頻基本流的碼率可以是固定碼率或根據(jù)當前圖像內(nèi)容可變碼率。率。v 碼率通過編碼器改變量化因子進行控制。碼率通過編碼器改變量化因子進行控制。壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其

43、測量視頻編碼及其測量, , class 0338v MPEG-2編碼器總體框圖編碼器總體框圖壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0339v I,P,B幀的宏塊有多種編碼模式。幀的宏塊有多種編碼模式。v B幀宏塊的編碼模式包括：幀宏塊的編碼模式包括： 幀內(nèi)編碼（完全編碼）幀內(nèi)編碼（完全編碼） 前向預測前向預測 雙向預測雙向預測 跳過（不編碼）跳過（不編碼）v 編碼模式由編碼器根據(jù)當前圖像內(nèi)容和信道容量決定。編碼模式由編碼器根據(jù)當前圖像內(nèi)容和信道容量決定。v 只傳輸幀不傳輸場，在接收端由特殊方式恢復場結(jié)構(gòu)。只傳輸幀不傳輸場，在接收端由

44、特殊方式恢復場結(jié)構(gòu)。v 宏塊有幀編碼和場編碼方式，場編碼方式在宏塊有幀編碼和場編碼方式，場編碼方式在DCT之前先分成兩場。之前先分成兩場。壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié) 幀宏塊編碼場宏塊編碼MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 03402、MPEG-2視頻編碼視頻編碼視頻壓縮步驟視頻壓縮步驟壓縮算法總結(jié)壓縮算法總結(jié)視頻視頻ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0341v 塊：視頻流的最小單元是塊：視頻流的最小單元是8x8像素塊，是像素塊，是DCT的單位。的單位。v 宏塊：是量化控制的單位，不同宏塊可采用不同量

45、化因子。宏塊：是量化控制的單位，不同宏塊可采用不同量化因子。量化因子是實際視頻量化因子是實際視頻PES流控制碼率的調(diào)節(jié)器。流控制碼率的調(diào)節(jié)器。量化表不能在宏塊層改變。量化表不能在宏塊層改變。 宏塊可以是幀編碼或場編碼。宏塊可以是幀編碼或場編碼。視頻視頻ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)圖6.28 塊、宏塊、條、幀MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0342v Slice：一行中若干宏塊構(gòu)成一個一行中若干宏塊構(gòu)成一個slice 每個每個slice頭在誤碼時用于重同步頭在誤碼時用于重同步 誤碼掩蓋主要在誤碼掩蓋主要在slice層，發(fā)生誤碼時，層，發(fā)生誤碼時，MPEG解碼器將前

46、一幀的解碼器將前一幀的slice復制到當前幀，解碼器可以在一個新復制到當前幀，解碼器可以在一個新slice開頭重新同步，開頭重新同步，slice越短，誤碼造成的干擾越小。越短，誤碼造成的干擾越小。v 幀：若干幀：若干slice構(gòu)成一幀，有構(gòu)成一幀，有I/P/B幀幀 每一幀都有幀頭每一幀都有幀頭 由于由于B幀，編碼順序和顯示順序不同，幀頭和幀，編碼順序和顯示順序不同，幀頭和PES頭帶有時間戳，可頭帶有時間戳，可以恢復原始幀順序。以恢復原始幀順序。v GOP：若干若干I/P/B幀構(gòu)成一個幀構(gòu)成一個GOP 每一組每一組GOP都有都有GOP頭頭 廣播采用短廣播采用短GOP，半秒半秒12幀幀 MPEG解

47、碼器只能在解碼器只能在GOP的第一個的第一個I幀重同步。幀重同步。 大容量設(shè)備如大容量設(shè)備如DVD可以采用長可以采用長GOP。v 序列：一個序列：一個GOP或多個或多個GOP構(gòu)成一個序列構(gòu)成一個序列 序列有序列頭，包括重要視頻參數(shù)如量化表。序列有序列頭，包括重要視頻參數(shù)如量化表。視頻視頻ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0343v 上述視頻上述視頻PES流結(jié)構(gòu)全部或部分嵌入流結(jié)構(gòu)全部或部分嵌入PES包中，打包方式和包中，打包方式和PES包的長度由視頻編碼器決定，包的長度由視頻編碼器決定，PES包也有各自的包頭。包也有各自的包頭。視頻視頻

48、ES流結(jié)構(gòu)流結(jié)構(gòu)圖6.29 視頻ES流結(jié)構(gòu)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0344MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量1.數(shù)字視頻信號ITU-BT.R.6012.MPEG-2視頻編碼3.DTV信號的圖像質(zhì)量分析信號的圖像質(zhì)量分析MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0345DTV信號圖像質(zhì)量的影響因素信號圖像質(zhì)量的影響因素v DTV信號圖像質(zhì)量的影響因素與模擬電視信號不同信號圖像質(zhì)量的影響因素與模擬電視信號不同 模擬電視信號中的噪聲直接表現(xiàn)為圖像中的雪花，而在數(shù)字電視中只模擬電視信號中的噪聲直接表現(xiàn)為圖像

49、中的雪花，而在數(shù)字電視中只會造成信道誤碼率的增加，由于信號中的誤碼保護機制，大部分誤碼會造成信道誤碼率的增加，由于信號中的誤碼保護機制，大部分誤碼可以被恢復，不會被察覺。如果信道噪聲太大，會造成信道突然中斷?？梢员换謴停粫徊煊X。如果信道噪聲太大，會造成信道突然中斷。 對數(shù)字電視，線性或非線性失真不會對聲音和圖像有直接影響，在極對數(shù)字電視，線性或非線性失真不會對聲音和圖像有直接影響，在極端情況會造成完全傳輸中斷。數(shù)字電視不需要端情況會造成完全傳輸中斷。數(shù)字電視不需要VITS(vertical insertion test signal)來檢測線性和非線性失真，不需要黑電平信號來檢測線性和非線

50、性失真，不需要黑電平信號來檢測噪聲，也不需要有關(guān)傳輸連接的測試信號。來檢測噪聲，也不需要有關(guān)傳輸連接的測試信號。 數(shù)字電視圖像質(zhì)量也有好壞之分，但質(zhì)量好壞評價標準不同，評價方數(shù)字電視圖像質(zhì)量也有好壞之分，但質(zhì)量好壞評價標準不同，評價方法也有多種。法也有多種。v 主要有兩種因素會影響視頻傳輸，會造成不同類型的干擾：主要有兩種因素會影響視頻傳輸，會造成不同類型的干擾： MPEG-2編碼器或復用器編碼器或復用器 不同的壓縮率對圖像質(zhì)量有直接影響，壓縮比太大會造成塊效應(yīng)。不同的壓縮率對圖像質(zhì)量有直接影響，壓縮比太大會造成塊效應(yīng)。 調(diào)制器到接收機的傳輸鏈接調(diào)制器到接收機的傳輸鏈接 傳輸鏈接的干擾會造成信

51、道誤碼，最終表現(xiàn)為大面積塊影響，如圖像區(qū)傳輸鏈接的干擾會造成信道誤碼，最終表現(xiàn)為大面積塊影響，如圖像區(qū)域凍結(jié)或完全傳輸中斷。域凍結(jié)或完全傳輸中斷。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0346MPEG-2視頻編碼對圖像質(zhì)量的影響及分析視頻編碼對圖像質(zhì)量的影響及分析v 視頻壓縮算法的單位都是塊或宏塊，圖像首先被分成視頻壓縮算法的單位都是塊或宏塊，圖像首先被分成8x8像素塊，每塊像素塊，每塊單獨壓縮，單獨壓縮，16x16宏塊是預測編碼單位。宏塊是預測編碼單位。v 如果壓縮比過大，塊邊界可見，出現(xiàn)塊效應(yīng)。如果壓縮比過大，塊邊界可見，出現(xiàn)塊效應(yīng)。亮度和色度信號塊邊

52、亮度和色度信號塊邊界不連續(xù)性可被察覺。界不連續(xù)性可被察覺。v 壓縮比固定的情況下，塊效應(yīng)的大小取決于圖像內(nèi)容和其他因素：壓縮比固定的情況下，塊效應(yīng)的大小取決于圖像內(nèi)容和其他因素：圖11.1 壓縮比過大造成的塊效應(yīng)運動緩慢細節(jié)較少的場景，卡運動緩慢細節(jié)較少的場景，卡通動畫和傳統(tǒng)電影膠片相對沒通動畫和傳統(tǒng)電影膠片相對沒有問題，因為兩場之間沒有運有問題，因為兩場之間沒有運動，而且卡通動畫的圖像結(jié)構(gòu)動，而且卡通動畫的圖像結(jié)構(gòu)較粗。較粗。體育節(jié)目取決于不同體育項目，體育節(jié)目取決于不同體育項目，問題較大。一級方程式賽車節(jié)問題較大。一級方程式賽車節(jié)目比棋類比賽節(jié)目壓縮難度更目比棋類比賽節(jié)目壓縮難度更大。大。

53、實際圖像質(zhì)量取決于實際圖像質(zhì)量取決于MPEG-2編碼器采用的算法。編碼器采用的算法。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0347MPEG-2視頻編碼對圖像質(zhì)量的影響及分析視頻編碼對圖像質(zhì)量的影響及分析v 除了塊效應(yīng)，壓縮比過大還可能顯出除了塊效應(yīng)，壓縮比過大還可能顯出DCT結(jié)構(gòu)，圖像中突然出現(xiàn)結(jié)構(gòu)，圖像中突然出現(xiàn)圖形干擾。圖形干擾。v 干擾影響的決定性因素在于干擾影響的決定性因素在于MPEG-2編碼器編碼器.v 壓縮算法對圖像質(zhì)量的影響較難測量壓縮算法對圖像質(zhì)量的影響較難測量: 不可能不可能100測量，總有主觀因素。測量，總有主觀因素。 所謂的客觀視頻質(zhì)

54、量分析也是測試人員用主觀測試來校準的。所謂的客觀視頻質(zhì)量分析也是測試人員用主觀測試來校準的。 實際上對壓縮視頻信號，沒有參考信號可以做質(zhì)量評估。實際上對壓縮視頻信號，沒有參考信號可以做質(zhì)量評估。v 所有視頻質(zhì)量分析的基礎(chǔ)所有視頻質(zhì)量分析的基礎(chǔ)ITU-R BT.500標準標準 描述一組測試人員分析圖像質(zhì)量時的主觀視頻質(zhì)量分析方法描述一組測試人員分析圖像質(zhì)量時的主觀視頻質(zhì)量分析方法MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0348圖像質(zhì)量測量方法圖像質(zhì)量測量方法v ITU的的VQEG(video quality experts group)定義了評估圖定義了評估圖

55、像質(zhì)量的方法像質(zhì)量的方法ITU-R BT.500標準。標準。v 原理上有兩種主觀圖像質(zhì)量評估方法：原理上有兩種主觀圖像質(zhì)量評估方法： DSCQS(double stimulus continual quality scale) SSCQE(single stimulus continual quality evaluation) 區(qū)別在于是否利用參考視頻信號?；径际且唤M測試人員的主觀圖像區(qū)別在于是否利用參考視頻信號?；径际且唤M測試人員的主觀圖像質(zhì)量分析，按照特定步驟評估一組圖像序列。質(zhì)量分析，按照特定步驟評估一組圖像序列。v 嘗試采用測試儀器，用自適應(yīng)算法對宏塊進行圖像分析，力圖通嘗試采用

56、測試儀器，用自適應(yīng)算法對宏塊進行圖像分析，力圖通過客觀方法取代上述主觀方法。過客觀方法取代上述主觀方法。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0349主觀圖像質(zhì)量分析主觀圖像質(zhì)量分析v一組測試人員評估一組圖像序列（一組測試人員評估一組圖像序列（SSCQE）或或相對原始圖像比較壓縮后的一組圖像序列相對原始圖像比較壓縮后的一組圖像序列(DSCQS)，用一個滑動控制裝置從質(zhì)量范圍用一個滑動控制裝置從質(zhì)量范圍0（最差）到（最差）到100（最好）打分，滑動控制的位（最好）打分，滑動控制的位置由計算機檢測，計算機與測試人員相連，連置由計算機檢測，計算機與測試人員相連，

57、連續(xù)（如每隔續(xù)（如每隔0.5秒）給出測試人員給出的所有分秒）給出測試人員給出的所有分數(shù)的平均值。這樣可以得到一個視頻序列隨時數(shù)的平均值。這樣可以得到一個視頻序列隨時間變化的圖像質(zhì)量值。間變化的圖像質(zhì)量值。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0350DSCQS方法方法v 按照按照ITU-R BT.500標準，一組測試人員對編輯或處理過的視頻標準，一組測試人員對編輯或處理過的視頻序列與原始視頻序列進行比較，得到的結(jié)果是編輯或處理過視頻序列與原始視頻序列進行比較，得到的結(jié)果是編輯或處理過視頻序列的比較性質(zhì)量評價，隨時間變化的質(zhì)量值曲線（序列的比較性質(zhì)量評價，隨

58、時間變化的質(zhì)量值曲線（0到到100）。）。v 總是需要一個參考信號。總是需要一個參考信號。v 通過構(gòu)成差值，可進行純粹的客觀分析。通過構(gòu)成差值，可進行純粹的客觀分析。v 實際上參考信號常常不存在。實際上參考信號常常不存在。v 傳輸鏈接測量不能采用這種方法。傳輸鏈接測量不能采用這種方法。v 市場上有該方法的測量儀器（市場上有該方法的測量儀器（Tektronix PQA）MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0351SSCQE方法方法v故意避免參考信號，因此實際使用更廣泛。故意避免參考信號，因此實際使用更廣泛。v一組測試人員只對處理視頻序列進行評估，從一組測試

59、人員只對處理視頻序列進行評估，從0（最差）（最差）到到100（最好）打分。（最好）打分。v測試結(jié)果也是隨時間變化的視頻質(zhì)量曲線。測試結(jié)果也是隨時間變化的視頻質(zhì)量曲線。MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0352客觀圖像質(zhì)量分析客觀圖像質(zhì)量分析v 由于壓縮視頻信號由于壓縮視頻信號DCT相關(guān)的干擾總是表現(xiàn)為塊效應(yīng)，相關(guān)的干擾總是表現(xiàn)為塊效應(yīng)，SSCQE類型的數(shù)字圖像分析可以嘗試檢驗圖像中塊效應(yīng)的存在，需要仔類型的數(shù)字圖像分析可以嘗試檢驗圖像中塊效應(yīng)的存在，需要仔細分析圖像中的宏塊和塊。細分析圖像中的宏塊和塊。v Technical University of

60、 Braunschweig和和Rohde&Schwarz的測試方法：求宏塊內(nèi)相鄰像素間的差值。的測試方法：求宏塊內(nèi)相鄰像素間的差值。圖11.4 求宏塊內(nèi)像素差值DVQ08Raster position iBlock bordersMacroblock bordersAD(i)=AD(I=0)AD(I=1)AD(I=8)AD(I=15)MPEG-2MPEG-2視頻編碼及其測量視頻編碼及其測量, , class 0353客觀圖像質(zhì)量分析客觀圖像質(zhì)量分析-DVQv 即宏塊內(nèi)相鄰像素即宏塊內(nèi)相鄰像素Y分量、分量、CB和和CR分量的幅度值相減。分量的幅度值相減。v 對每個宏塊，對每個宏塊，Y分量每行求得分量每行