第一章三网合一 （互联网、电信网、电视网） 三屏合一 （手机、计算机、电视机的显示屏）3C 是计算机（Computer ）、通讯（Communication ）和消费电子产品（Consumer Electronic ）模拟彩色电视的不足：传统的电视存在着“易受干扰、色度分辨率不高且容易畸变，亮色串扰。

行闪烁和行蠕动、清晰度低和临场感弱、时间利用率和频带利用率都不高以及不能与计算机网兼容”等缺点。

模拟彩色电视的不足主要原因是：扫描制式；亮色共用一个通道；电视接收机屏幕不够大。

数字电视就是拍摄、编辑、制作、播出、传输、接收等电视信号播出和接收的全过程都使用数字技术的全新的电视系统。

数字电视和现行的模拟电视最大的区别：数字信号在传输过程中通过再生技术和纠错编解码技术使噪声不会逐步积累，基本不产生新的噪声，保持信杂比基本不变，收端图像质量基本保持与发端一致，适合多环节、长距离传输。

保证了数字电视的图像清晰而稳定，在覆盖区域内图像质量不会因信号传输距离的远近而变化，在信号传输整个过程中外界的噪声干扰都不会影响电视图像质量。

模拟彩色电视系统缺陷主要原因:1.都采用隔行扫描，导致垂直扫描线不够，垂直清晰度不高。

2.亮度信号和色度信号共同使用一个信道，导致清晰度低，引起亮度串扰。

3.显示屏幕尺寸不够大，即扫描线数不够。

数字电视的分类及其特点：⑴ 按数字电视的接收方式：固定接收：模拟电视接收机+机顶盒 计算机+机顶盒 数字电视接收机 移动接收： 车载接收，手机电视⑵按传输接收方式： 卫星传输系统（DVB-S ） 地面传输系统(DVB-T) 有线电视传输系统(DVB-C)(3) 按清晰度：HDTV(高清) ，SDTV(标清)，LDTV(低清) 1.高质量画面2.功能更加丰富3.有高质量音效4.丰富电视节目5.有交互性6.有通信功能第三章 CCIR601建议3.1图像信号的压缩依据（可能性）: 存在时间和空间、信息熵、结构、知识、视觉、局部和区域等不同程度的冗余.图像压缩的可行性:预测编码、变换编码、矢量量化、运动补偿、熵编码、分形编码1． 空间冗余：空间上亮度、色度、色饱和度相关性2． 时间冗余：相邻两帧之间图像近似3． 结构与知识冗余4．视觉冗余：对灰度和色度的分辨力不同人眼的视觉特性：1.空间分辨力：是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力。

2.视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被觉察的门限值，低于它就觉察不出来，高于它才察觉出来。

3.亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加较少时，人眼是察觉不出的，只有当亮度增加到某一数值时，人眼才可以察觉其变化。

3.3预测编码基本原理：预测编码仅对非独立信源（即相关的）起作用。

若设XN 为待编码像素，其前面第(N一1)个像素为{Xi ｜i=1,… ,N-1}, 一般地在图像信号的线性预测编码中，如用前面第(N 一1)个像素来预测第N 个像素，有112211--+++=N N N X a X a X a X预测编码\解码系统结构框图 预测编码：就是用预测值与待传输X0相减得到的差值e(＝X0－0X ' )，对e 进行量化编码传送的过程。

对e 进行量化编码传送的过程。

显然预测精度愈高，e 值越小，其量化编码的位数愈少自适应预测编码:使预测器或量化器的参数能够根据图像的局部的具体特点作自动调节电视系统中的空间分解力是原图像清晰度(即帧图像的总像素)的本质反映运动补偿实际上是对活动图像进行压缩时所使用的一种帧间编码技术。

客观上相邻帧间有较大的时域相关性，因此，运动补偿的目的正是要将这种时域相关性尽可能地去除，其核心技术是运动估值.运动估值算法归纳为两大类：一类是像素递归算法PRA ，另一类是块匹配算法BMA ，BMA 要解决两个问题即搜索方式(计算量)和匹配准则(精度和速度)运动补偿的原理可简要地理解为：当视频编码器对图像序列中的第n 帧n F 进行处理时，利用运动估值得到的预测值n F '，如果预测系统性能卓越，其n F '与n F 两者差值应极小，即运动估值在十分有效时，差值基本上分布在零附近。

运动补偿预测编码步骤第一步：是在相邻的参考帧中估计运动物体的位移值即位移矢量或运动矢量，这一步称为运动估值(估计)或位移估值等。

第二步：是利用所得到的运动估值即位移矢量进行帧间预测编码，这一步称为运动补偿。

运动补偿是把参考帧中的像素位移后作为当前帧像素的预测值。

第三步：是将预测信息如运动矢量(直接编码)和预测误差(真实值与预测值之差)进行变换、量化、编码。

显然此时的预测误差是一个较小的值，所以编码的结果就得到了较大的压缩。

当找到完全匹配像素时，其预测误差为零。

二维DCT 有其明确的物理意义，就N ＝8而言，8×8的二维数据块经DCT 变换后成为8×8个变换域的系数，当u ＝0，v ＝0时,是原64个样值的平均，相当于直流分量。

随着u ，v 的增加，相应的系数分别代表逐步增加的水平和垂直空间频率的大小。

利用预测编码实现数据压缩编码依据：对于静止和低速运动的图像，其像素之间有很大的相关性。

由n 个像素预测出第n+1个像素，在信道中只需传送真实与预测的误差值，其次人眼对细节分辨力低，所以可以利用预测编码实现数据压缩编码DCT 不能进行数据压缩，以为变换后就算是0也要用8bit 进行编码，其作用是为后续游程编码做准备，游程编第四章H．261通常称为p×64标准应用场合：来实现可视电话和电视会议数字图像信号的实时传送。

JPEG标准应用场合：对静止彩色图片实现数据压缩，用于卫星图片的传输与储存，图像文献资料处理与储存，新闻图片、彩色印刷图片的传输与储存等MPEG标准的目标是对高质量全彩色活动图像实现压缩标准化，使经过压缩和解码复原后的图像质量达到广播电视的质量指标，同时要求对伴音的声音数据进行压缩处理和传输。

ISDN (综合业务数字网)分为两种形式，窄带N－ISDN，为2Mb／s以下，通常上网速率达到128kb／s。

宽带B－ISDN，为2Mb／s以上。

用光纤传输代替了现有的主干线电缆传输。

当p＝1或2时，只支持QCIF格式。

64kb／s中图像为40kb／s，余下的给声音。

对于CIF格式，一幅图像的有效像素点按几何位置分为12个块组，每块组分33个宏块，每个宏块包含4个亮度块及色差各1个，每块则由8×8的像素组成。

CIF和QCIF最大帧率为30（实际是29.97帧／秒，即最高图像速率30000／1001≈29.97≈30）。

当每像素为8bit时，码率分别为36.5Mb／s和9.1Mb／s，在64Kb/s或2.048Mb／s上传输，必须压缩。

H．261标准CIF格式规定了图像亮度信号每行352个像素，纵向为288个像素；而色差Cb、Cr的纵横像素数分别为亮度的一半，如图4—1所示。

QCIF各参数为CIF的一半。

QCIF各参数为CIF的一半。

同一格式其帧率和比特率（64kbit／s为基准）并非是固定的，后者的量正比于前者。

在H．261标准中，把一幅／帧图像数据分为四个层次结构：帧层块组层、宏块层和块层。

如果选用CIF格式，则一帧图像包含12个块组，横向2个，纵向6个；选QCIF，一帧含3个纵向的块组。

这种H．261标准图像的层次结构如图4—2所示。

H·261的CIF一个宏块包括4个亮度像块和色差各1个像块，共6个像块。

在宏块中亮度与色差在同一像区时，由于Y像块数目为色差的4倍，故一个亮度像块的面积是一个色度的1／4，相反一个色差像素的面积是亮度的4倍。

1.按照JPEG推荐的标准，包括以下两种基本压缩算法：(1)以离散余弦变换(DCT)为基础的有损压缩算法，即不可逆的压缩方式，其压缩比较高，是JPEG标准及其他许多标准的基础，应用最广。

(2)以二维差值预测脉冲编码(DPCM)为基础的可逆压缩编码方式，该方式解码后能完全精确地恢复原图像采样值，其压缩比低于有损压缩方式的压缩比。

2.JPEG还包括多种工作模式： (1)顺序模式。

在该模式中每一个图像分量按从左到右、从上到下的顺序被扫描，一次扫描完成编码。

实际应用中最多的是有损压缩的顺序模式。

(2)累进模式。

该模式中的每一幅图像的编码要经过多次扫描才能完成。

(3)可分级模式。

分级编码模式是对原始图像空间分辨率分成多个分辨率进行锥形的编码，其水平方向和垂直方向分辨率的下降以2的倍数改变3.JPEG有损顺序压缩编解码系统框图JPEG编解码算法主要有以下几个主要步骤：第一步：DCT变换。

输入端把符合JPEG编码标准的亮度数字信号和两个色差数字信号分别有顺序地分成8×8像素块之后，送入DCT变换器中，目的是消除空间冗余。

第二步：量化。

第三步：Z形扫描与熵编码。

4.MPEG－1标准：MPEG-1标准的目标主要包括以下几个方面： (1)在声像质量上高于电视电话或电视会议的声像质量，至少应达到V H S录像机或CD-ROM的放像质量。

(2)压缩后的数据量能存储在光盘、数字录音带或可改写光盘等媒体中。

(3)压缩后的数据率与目前的计算机网络传输码率相匹配，即以1.2 Mb／s为宜。

(4)在通信网络上该标准能适应多种通信网络的传输。

(5)该标准充分考虑到更广泛的应用领域例如电子图像出版物、电子图像双向传递、电子图像编辑及双向电子图像通信等。

5.6.(1)I、P、B帧三类图像经压缩后的字节数相差悬殊。

(2)由于帧间预测编解码的需要，显示图像的次序不同于解码器输入图像的次序。

(3)音频的基本码流和视频的基本码流是交错传送的。

6.MPEG一1有如下特点：(1)像素速率：30帧每秒的格式为(352×240+2×176×120)×30＝3.8016M像素每秒；25帧每秒的格式为(352×288+2×176×144)×25＝3.8016M像素每秒。

两者具有相同的像素速率。

(2)8 bit量化后的码率：像素速率×8 bit／象素＝3.8016M像素每秒×8 bit／象素＝30.4128 Mb／s。

如果在计算机网络中传输，按照网络传输容量为1.2 Mb／s计算，则必需的压缩比为30.128Mb／s÷1.2Mb／s=25.2。

这是理想的压缩比，考虑到实际情况需加辅助信息，故压缩比应更高。

(3)编码率：它代表经过编码后平均每个像素所用的比特数，表明了压缩的程度。

编码率等于传输码率／像素速率＝1.2 Mb／s÷3.8016 M像素每秒＝0.316bit／像素。

即量化后的每像素用8bit编码，而经压缩后每个像素仅用0.316bit编码。