http://baike.baidu.com/view/3084.htm
将电视的视音频信号数字化后,其数据量是很大的,非常不利于传输,因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种:
压缩编码:
IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准,MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量。它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式,从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。
改进编码:
发展新的数字调制技术,提高单位频宽数据传送速率。如,在欧洲DVB数字电视系统中,数字卫星电视系统采用正交相移键控调制;数字有线电视系统采用正交调幅调制;数字地面开路电视系统就采用更为复杂的编码正交频分复用调制。
数字电视可以按以下几种方式分类:
1,信号传输
按照数字电视的信号传输可以分为地面无线传输、卫星传输、有线传输三类。
2,产品类型
按照数字电视的产品类型分类,可以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,屏幕幅型
按照数字电视的显示屏幕幅型可以分为4:3幅型比和16:9幅型比两种类型。
4,扫描线数
按照扫描线数,数字电视可以分为HDTV扫描线数和SDTV扫描线数等。
5,清晰度
可以分为低清晰度数字电视、标准清晰度数字电视(SDTV)、高清晰度数字电视(HDTV)。VCD的图像格式属于低清晰度数字电视水平,DVD的图像格式属于标准清晰度数字电视水平。
广播电视逐步向高清发展,并且出现了更高清晰度如4k的节目格式。
数字电视广播,其信号流程包括制作(编辑)、信号处理、广播(传输)和接收(显示)几个过程。
用于数字节目制作的手段主要有:数字摄像机和数字照相机、计算机、数字编辑机、数字字幕机;
用于数字信号处理的手段有:数字信号处理技术(DSP)、压缩、解压、缩放等技术;
用于传输的手段有:地面广播传输、有线电视(或光缆)传输、卫星广播(DSS)及宽带综合业务网(ISDN)、DVD等;
用于接受显示的手段有:阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器、等离子体显示器、投影显示(包括前投、背投)等。
视频编码技术主要功能是完成图像的压缩,使数字电视的信号传输量由995Mbit/s减少为20~30Mbit/s。
视频编码计算时主要有以下客观依据:(1)图像时间的相关性。视频信号由连续图像组成,相邻图像有很多相关性,找出这些相关性就可减少信息量。
图像中有一大块单一颜色,那么不必把所有像素存贮。
与视频编解码相同,音频编解码主要功能是完成声音信息的压缩。声音信号数字化后,信息量比模拟传输状态大得多,因而数字电视的声音不能象模拟电视的声音那样直接传输,而是要多一道压缩编码工序。
国际上对数字图像编码曾制订了三种标准,主要用于电视会议的H.261,主要用于静止图像的JPEG标准,主要用于连续图像的MPEG标准。
在HDTV视频压缩编解码标准方面,美国、欧洲、日本没有分歧,都采用了MPEG-2标准。MPEG(Moving Picture Expert Group)意思是“运动图像专家组”,压缩后的信息可以供计算机处理,也可以在现有和将来的电视广播频道中进行分配。
在音频编码方面,欧洲、日本采用了MPEG-2标准;美国采纳了杜比公司(Dolby)的AC-3方案,MPEG-2为备用方案。
对于中国来说,今后信源编解码标准也会与美国、欧洲、日本一样采用MPEG-2标准。
数字电视的复用系统是HDTV的关键部分之一。从发送端信息的流向来看,它将视频、音频、辅助数据等编码器送来的数据比特流,经处理复合成单路串行的比特流,送给信道编码及调制。接受端与此过程正好相反。
模拟电视系统不存在复用器。在数字电视中,复用器把音频、视频、辅助数据的码流通过一个打包器打包(这是通俗的说法,其实是数据分组),然后再复合成单路。
网络通信的数据都是按一定格式打包传输的。HDTV数据的打包将使其具备了可扩展性、分级性、交互性的基础。
付费电视是电视发展的一个方向。复用器可对打包的节目信息进行加扰,使其随机化,接收机具有密钥才能解扰。
在HDTV复用传输标准方面,美国、欧洲、日本也没有分歧,都采用了MPEG-2标准。美国已有了MPEG-2解复用的专用芯片。我国恐怕也会采用MPEG-2作为复用传输的标准。
HDTV数据包长度是188个字节,正好是ATM信元的整数倍。
在数字电视中,采用了双向信息传输技术,增加了交互能力,赋予了电视许多全新的功能,使人们可以按照自己的需求获取各种网络服务,包括视频点播、网上购物、远程教学、远程医疗等新业务,使电视机成为名副其实的信息家电。
数字电视提供的最重要的服务就是视频点播(VOD)。
http://baike.baidu.com/subview/73510/5082257.htm
DVB组织决定新的技术必须是建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术,必须是以市场为导向的数字技术。DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统,在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式,尽可能的增加通用性。DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。
DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准:DVB-S、DVB-C、DVB-T、DVB-SMATV、DVB-MS和DVB-MC。
DVB标准的核心
(1)系统采用MPEG-2压缩的音频、视频及资料格式作为资源;
(2)系统采用公共MPEG-2传输(TS)复用方式;
(3)系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息(SI);
(4)系统的第1级信道编码采用R-S前向纠错编码保护;
(5)调制与其他附属的信道编码方式,由不同的传输媒介来确定;使用通用的加扰方法及条件接收接口。
DVB标准的传输系统分为信源编解码(Source Coding)和信道编解码(Channel Coding)两部分。信源编码采用MPEG-2码流,首先对音频和视频进行复用,然后再将多个数字电视节目流进行传输复用。在接受端进行相应的解复用和解码。
MPEG全称是Moving Pictures Experts Group,它是“动态图象专家组”的英文缩写,该专家组成立于1988年,致力于运动图像及其伴音的压缩编码标准化工作,原先他们打算开发MPEG1、MPEG2、MPEG3和MPEG4四个版本,以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。
目前,MPEG1技术被广泛的应用于VCD,而MPEG2标准则用于广播电视和DVD等。MPEG3最初是为HDTV开发的编码和压缩标准,但由于MPEG2的出色性能表现, MPEG3只能是死于襁褓了。MPEG4就是我们在网上下载的那种后缀名为AVI的电影了。
MPEG-1:制定于1992年,它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。
MPEG-2:制定于1994年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用MPEG-2的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。
MPEG-4:制定于1998年,MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的,它可利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。另外,这种文件格式还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。这种视频格式的文件扩展名包括.asf、.mov和DivX AVI等。
http://www.av110.net/shipinzixun/200809/979.html
在视频编解码技术定义方面有两大标准机构。一个是国际电信联盟 (ITU) 致力于电信应用,已经开发了用于低比特率视频电话的 H.26x 标准,其中包括 H.261、H.262、H.263 与 H.264;另一个是国际标准化组织 (ISO) 主要针对消费类应用,已经针对运动图像压缩定义了 MPEG 标准。MPEG 标准包括 MPEG1、MPEG2 与 MPEG4。
1、关于MPEG4
MPEG1、MPEG2技术当初制定时,它们定位的标准均为高层媒体表示与结构,但随着计算机软件及网络技术的快速发展,MPEG1、MPEG2技术的弊端就显示出来了:交互性及灵活性较低,压缩的多媒体文件体积过于庞大,难以实现网络的实时传播。
而MPEG4技术的标准是对运动图像中的内容进行编码,其具体的编码对象就是图像中的音频和视频,术语称为"AV对象",高效率地编码、组织、存储、传输AV对象是MPEG4标准的基本内容。在视频编码方面,MPEG4支持对自然和合成的视觉对象的编码。(合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等)。在音频编码上,MPEG4可以在一组编码工具支持下,对语音、音乐等自然声音对象和具有回响、空间方位感的合成声音对象进行音频编码。
2、关于H.264
以制订国际通讯标准为主的国际电信联盟ITU-T,在完成H.263(针对视频会议之用的串流视频标准)后,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,联合制订了一个新的标准。
这个标准,ITU-T方面称之为H.264。但ISO/IEC的则将这个新标准归纳于MPEG系列,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)。
从这里可以看出,所谓的H.264其实与MPEG-4/AVC就是同一回事,即H.264=MPEG-4 Part 10=ISO/IEC 14496-10=MPEG-4 AVC。
3、H.264与MPEG-4的区别
既然有了MPEG-4 Part 2,为什么ISO/IEC还要与ITU-T一起H.264呢?H.264到底与MPEG-4有何差别?或者说MPEG-4 Part 10与MPEG-4 Part 2有何差别?
虽然MPEG-4已针对Internet传送而设计,提供比MPEG-2更高的视频压缩效率,更灵活与弹性变化的播放取样率,但就视频会议而言总希望有更进一步的压缩,所以才需要出现了H.264。
要知道H.264好在哪?我们可以将MPEG-2、MPEG-4(MPEG-4 Part 2)、H.264(MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10)三者进行分辨率表现与所用带宽的比较,无论MPEG-2、MPEG-4、H.264,三者都能达1920×1080i(非交错)的高清晰度(High Definition,HD)、24fps(每秒更新24张画面)的影像画质,但传输带宽上MPEG-2需要12~20Mbps,相对的H.264只要7~8Mbps,而MPEG-4则介于两者间,更直接地说,若把MPEG-2的带宽用作基准的100%,MPEG-4要达相同效果只需要60%带宽,H.264更是低至40%,约为原MPEG-2的1/2~1/3。