数字电视的国际标准

熵解码器
去量化器
反向DCT
专用数据表 专用数据表
重建源图像
接收端收到的压缩图像数据应包含重建图像的专用数据表 等数据
2020/4/21
通信工程系
11
5.2 JPEG标准 JPEG压缩流程示意图
2020/4/21
通信工程系
12
5.2 JPEG标准
－JPEG标准中的像素
1. 以NTSC制为例，它的视频最高频率为4.2MHz，故抽 样频率可取8.4MHz至9MHz
2. DCT变换及其系数的量化、编码
JPEG标准是将“二维”空间的图像数据用离散余弦变换 DCT公式变换到二维频域成为二维频率系数。变换后的系 数经量化矩阵量化
亮度量化矩阵
色度量化矩阵
16 11 10 16 24 40 51 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 40 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99
数字电视原理
第五章 数字电视的国际标准
5.1 视频压缩编码标准的发展历程
视频压缩编码标准的制定：国际标准化组织(ISO/IEC)和 国际电信联盟(ITU) 完成的。
由上述两个国际组织制定了： MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4(2) 以及MPEG-4 (10)和H.261、 H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264等。
2020/4/21
通信工程系
2
2020/4/21
通信工程系
3
2020/4/21
通信工程系
4Байду номын сангаас
图像压缩编码标准可分为两大系列：MPEG-X和H.26X。 MPEG-X是由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)提出
的标准，H.26X 是由国际电信联盟 (ITU)标准委员会提出的。
2020/4/21
通信工程系
5
图像压缩编码标准可分为两大系列：MPEG-X和H.26X。 MPEG-X是由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)提出
的标准，H.26X 是由国际电信联盟 (ITU)标准委员会提出的。
2020/4/21
通信工程系
6
－超高清晰度成像(HRI)建议(ITU-R BT.1201) ITU-R BT.1201 建议书提出了超高清晰度成像(HRI，
N fs td 9.045MHz 53.069s 480 抽样数N:一行中的显示区或称有效像素区中的像素数
2020/4/21
通信工程系
14
5.2 JPEG标准
－像素形状的概念
1. 又称为纵横比，按JPEG标准规定像素纵横比为1：1， 也就是像素为正方形；
2. 例如上述NTSC制中一行像素为480个，若像素纵横比 为1：1，图像尺寸纵横比为3：4，则一帧图像应有的 行数为480×3／4＝360行；
JPEG的图像压缩是在本帧内进行, 与前后帧无关；
JPEG可以采用逐渐浮现重建方式；
JPEG可用于活动图像压缩编码，只不过压缩方法只限于 帧内进行，不作运动补偿和帧间差运算。这种用于活动图
像的压缩技术称作：M-JPEG(Motion-JPEG), 主要用于高 质量图像压缩编码方案中，例如电视台节目编辑中。
17 18 24 47 99 99 99 99 18 21 26 66 99 99 99 99 24 26 56 99 99 99 99 99 47 66 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99
High Resolution Image)格式和规范建议。
标清电视：1366像素×768像素
HDTV：1920像素×1080像素，有p（逐行）和i（隔行）之分 2K-TV：2048像素×1080像素 4K-TV：4096像素×2160像素
8K-TV：7680像素×4320像素（Ultra-HDTV，超高清电视）
2020/4/21
通信工程系
9
5.2 JPEG标准 1. 基于DCT的编码器和解码器 编码器：
8×8 方块
基于DCT的编码器
正向DCT
量化器
熵编码器
压缩图像数据
源图像数据
专用数据表 专用数据表
2020/4/21
通信工程系
10
5.2 JPEG标准 基于DCT的JPEG解码器：
基于DCT的解码器
压缩图像数据
• 国际标准组织 ISO • 国际电报电话咨询委员会 CCITT(后改为ITU)。 • 国际电工委员会(IEC)也参加合作
• 1992年7月通过了标准的第一部分，后又对有关测试 标准草案(即标准的第二部分)作了进一步修改
2020/4/21
通信工程系
8
5.2 JPEG标准
JPEG包含两种基本压缩方法： • 有损压缩：基于DCT的有损压缩，又称为基线顺序编 解码(Baseline Sequential Codec)方法 • 无损压缩：又称预测压缩方法
3. 光栅转换或扫描转换：NTSC制一帧图像为525行，其 中包含两场，若扣除两场的场消隐所需74行，则余 451行,转换到360行,则需要合并。按 360/ 451 80%， 则每10行需要并成8行，这就是图像光栅处理中常用 的光栅转换或扫描转换。
2020/4/21
通信工程系
15
5.2 JPEG标准
2020/4/21
通信工程系
7
5.2 JPEG标准
JPEG的目标： JPEG用于连续变化的静止图像
连续变化是指灰度等级和颜色两方面的连续变化
静止图像数据压缩标准 JPEG • Joint Photo-Graphic Experts Group 联合图像专家组 • 从1986年正式开始制订,由多个国际组织联合制定:
2. NTSC制
525
①行频 fH 59.94
②行周期
1
③每行的显t示H 时间fH
15734.25Hz 2
63.5556 s
td 0.835tH
td 0.835 63.5556 53.069s
④若设抽样频率
fs 9.045MHz
2020/4/21
通信工程系
13
5.2 JPEG标准
则 td 时间内的抽样数N如下式所示