數(shù)字電視體系及有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)研討

數(shù)字電視體系及有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)

唐明光電子科技大學(xué)Jan.6,2006內(nèi)容安排

一、數(shù)字電視基本概念二、數(shù)字電視系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)三、數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)四、有線數(shù)字電視技術(shù)基礎(chǔ)五、信源編碼技術(shù)--壓縮編碼技術(shù)六、信道編碼和調(diào)制七、有線數(shù)字電視傳輸技術(shù)八、條件接收（CA）系統(tǒng)九、有線電視傳輸系統(tǒng)對數(shù)字電視信號質(zhì)量的影響十、機頂盒的應(yīng)用要求十一、數(shù)字電視參數(shù)的測量

1.什么是數(shù)字電視

數(shù)字電視是一個系統(tǒng)。它指一個從節(jié)目攝制、制作、編輯、存儲、發(fā)送、傳輸，到信號接收、處理、顯示等全過程完全數(shù)字化的電視系統(tǒng)。一、數(shù)字電視基本概念2.數(shù)字電視實現(xiàn)的意義

數(shù)字電視系統(tǒng)建成后將成為一個數(shù)字信號傳輸平臺：它使整個廣播電視節(jié)目制作和傳輸質(zhì)量顯著改善信道資源利用率大大提高提供其他增值業(yè)務(wù)：數(shù)據(jù)廣播，視頻點播，電子商務(wù)，軟件下載，電視購物，……

為“三網(wǎng)融合”提供了技術(shù)上的可能性。

3.數(shù)字電視分類

HDTV：圖像分辨率1920×1080（16：9）

SDTV：圖像分辨率720×756（PAL）

720×480（NTSC）

LDTV：VCD級圖像分辨率4.數(shù)字電視的優(yōu)點

數(shù)字傳輸，信號質(zhì)量高彩色逼真可實現(xiàn)不同分辨率等級接收（HDTV，SDTV）可移動接收，無重影增加節(jié)目頻道應(yīng)實現(xiàn)加解密和加解擾，便于展開CA業(yè)務(wù)準(zhǔn)交互和交互其它增值業(yè)務(wù)二.數(shù)字電視系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)1、系統(tǒng)組成

從橫向看：（硬件系統(tǒng)）節(jié)目制作數(shù)字信號處理傳輸接收顯示從縱向看：（軟件系統(tǒng)）物理層傳輸協(xié)議中間件標(biāo)準(zhǔn)信息表示信息使用內(nèi)容保護?

節(jié)目制作設(shè)備：數(shù)字?jǐn)z像機、數(shù)字錄像機、數(shù)字特技機、數(shù)字編輯機、數(shù)字字幕機、非線性編輯系統(tǒng)數(shù)字處理設(shè)備及技術(shù)：壓縮編/解碼設(shè)備及技術(shù)、數(shù)據(jù)加/解擾設(shè)備及技術(shù)、加/解密設(shè)備及技術(shù)信號傳輸：地面、有線、衛(wèi)星接收設(shè)備：數(shù)字電視接收機（衛(wèi)星、有線）顯示：CRT、LCD、PDP、投影顯示等2.關(guān)鍵技術(shù)1)信源編碼技術(shù)

視頻壓縮編碼——MPEG-2

音頻壓縮編碼——MPEG-2（歐洲、日本）

AC-3(美國)

我國標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T17975.2—2000“信息技術(shù)—運動圖像及其伴音信號的通用編碼規(guī)范第2部分：視頻”

GB/T17975.3—2000“信息技術(shù)—運動圖像及其伴音信號的通用編碼規(guī)范第３部分：音頻”2)傳輸復(fù)用技術(shù)術(shù)數(shù)據(jù)打包：N個信道的視頻頻、音頻和輔輔助數(shù)據(jù)進行行數(shù)據(jù)分組傳輸流復(fù)用：：將N個打包的數(shù)據(jù)據(jù)復(fù)合成單路路串行傳輸流流標(biāo)準(zhǔn)：國際MPEG-2我國GB/T17975.1—2000“信息技術(shù)—運動圖像及其其伴音信號通通用編碼第1部分：系統(tǒng)””傳送復(fù)用使電電視信號具有有與數(shù)據(jù)通信信相似的數(shù)據(jù)據(jù)分組（打包包）傳輸，從從而使數(shù)字字電視系統(tǒng)具具備了可擴展展、分級和交交互通信的基基礎(chǔ)。3)信道編碼和調(diào)調(diào)制經(jīng)信源編碼的的傳輸碼流通通常不適合在在傳輸信道（（無線、有線、衛(wèi)星）中中傳輸，必須須經(jīng)過某種處處理，使之變變成適合在規(guī)定的信道中中傳輸?shù)男问绞?。在通信原原理中把這種種處理稱為信道編碼和調(diào)調(diào)制。信道編碼包括括：糾錯編碼碼、網(wǎng)格編碼碼、均衡等。。信道編碼目的的：提高傳輸輸信號在信道道中的抗干擾擾能力標(biāo)準(zhǔn)：GY/T170—2001“有線數(shù)字電視視廣播系統(tǒng)信信道編碼與調(diào)調(diào)制規(guī)范”4)有條件接收（（CA）CA只允許已付費費的授權(quán)用戶戶使用某一業(yè)業(yè)務(wù)，未經(jīng)授授權(quán)的用戶不能使用這這一業(yè)務(wù)。CA涉及技術(shù)：前前端的加密和和加擾技術(shù)接收端的對用用戶尋址控制制和授權(quán)解擾擾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：GY/Z175-2001“數(shù)字電視廣播播條件接收系系統(tǒng)規(guī)范”5)軟件平臺——中間件機頂盒中硬件件功能：接收RF信號、信道解解碼、解調(diào)。。MPEG-2碼流解碼碼，模擬擬視/音頻輸出。機頂盒中軟件件功能：電視節(jié)目內(nèi)容容顯示、EPG節(jié)目信息、操操作界面的實實現(xiàn)等。中間件：是一種將應(yīng)用用程序與底層層的實時操作作系統(tǒng)及硬實實現(xiàn)的技術(shù)細(xì)細(xì)節(jié)隔離開來來的的軟件件環(huán)境，支持持跨硬件平臺臺和跨操作系系統(tǒng)的軟件運運行，使應(yīng)用用不依賴于特特定的硬件平平臺和操作系系統(tǒng)。中間件構(gòu)成：：Java虛擬機、JavaScript虛擬機、HTML虛擬機等。三.數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)1.國際：三大標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)DVB-S歐洲：DVB（數(shù)字視頻廣廣播）DVB-TDVB-C美國：ATSC（高級電視制制式）日本：ISDB（綜合業(yè)務(wù)數(shù)數(shù)字廣播）2.中國：數(shù)字電電視演播室參參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視廣播播標(biāo)準(zhǔn)GY/T170-2001有線數(shù)字電視視廣播信道編編碼與調(diào)制規(guī)規(guī)范GY/T106-1999有線電視廣播播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)規(guī)范GY/Z174-2001數(shù)字電視廣播播業(yè)務(wù)信息規(guī)規(guī)范GY/Z175-2001數(shù)字電視廣播播條件接收系系統(tǒng)規(guī)范GY/T148-2000衛(wèi)星數(shù)字電視視接收機技術(shù)術(shù)要求GY/T158-2000演播室數(shù)字音音頻信號接口口GY/T160-2000數(shù)字分量演播播室接口中的的附屬數(shù)據(jù)信信號格式GY/T161-2000數(shù)字電視附屬屬數(shù)據(jù)空間內(nèi)內(nèi)數(shù)字音頻和和輔助數(shù)據(jù)的的傳輸規(guī)范GY/T163-2000數(shù)字電視附屬屬數(shù)據(jù)空間內(nèi)內(nèi)時間碼和控控制碼的傳輸輸格式GY/T164-2000演播室串行數(shù)數(shù)字光纖傳輸輸系統(tǒng)GY/T167-2000數(shù)字分量演播播室的同步基基準(zhǔn)信號GY/T180-2001HFC網(wǎng)絡(luò)上行傳輸輸物理通道技技術(shù)規(guī)范GB/T16694-1996智能卡接口規(guī)規(guī)范GB/T17975.1-2000信息技術(shù)運運動圖像及及其伴音信號號的通用編碼碼第1部分系統(tǒng)GB/T17975.2-2000信息技術(shù)運運動圖圖像及其伴伴音信號的的通用編碼碼第2部分視頻GB/T17975.3-2000信息技術(shù)運運動圖圖像及其伴伴音信號的的通用編碼碼第3部分音頻GB/T17881-1999廣播電視光光纜干線同同步數(shù)字體體系(SDH)傳輸接口技技術(shù)規(guī)范GB/T17953-20004：2：2數(shù)字分量圖圖像信號接接口ISO7816智能卡接口口規(guī)范符合2003年4月1日國家廣電電總局科技技司發(fā)行的的《有線數(shù)字電電視暫行技技術(shù)要求文文件匯編》《用戶管理系系統(tǒng)監(jiān)管平平臺數(shù)據(jù)交交換接口要要求》(暫行)《運動圖像及及其伴音信信號的通用用編碼系統(tǒng)統(tǒng)、視頻和和音頻部分分的實施指指南》(暫行)《有線數(shù)字電電視條件接接收系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用指南》(暫行)《有線數(shù)字電電視廣播業(yè)業(yè)務(wù)信息應(yīng)應(yīng)用指南》(暫行)〈有線數(shù)字電電視電子節(jié)節(jié)目指南指指導(dǎo)性意見見〉(暫行)〈有線數(shù)字電電視中間件件指導(dǎo)性意意見〉(暫行)〈有線數(shù)字電電視機頂盒盒和遙控器器功能實施施指導(dǎo)性意意見〉(暫行)〈節(jié)目訂購單單和用戶結(jié)結(jié)賬單格式式基本要求求〉(暫行)〈有線數(shù)字電電視廣播條條件接收系系統(tǒng)入網(wǎng)技技術(shù)要求和和評測方法法〉(暫行)〈有線數(shù)字電電視廣播用用戶管理系系統(tǒng)入網(wǎng)技技術(shù)要求和和評測方法法〉(暫行)EN300429DVB系統(tǒng)中的幀幀結(jié)構(gòu)、信信道編碼和和調(diào)制(DVB-C)EN300428DVB系統(tǒng)中服務(wù)務(wù)信息(SI)規(guī)范(DVB-SI)ETR211DVB服務(wù)信息(SI)的使用和執(zhí)執(zhí)行指南(DVB-SI)EN300472DVB的比特流中中傳送圖文文信息和規(guī)規(guī)范(DVB-TXT)EN301192數(shù)據(jù)廣播的的DVB規(guī)范(DVB-DATA)EN50083-9CATV/SMATV前端和DVB/MPEG-2傳輸流同類類專業(yè)設(shè)備備和接口(DVB-PI)EN50221關(guān)于條件接接收和其它它DVB解碼器運營營的通用接接口規(guī)范(DVB-CI)TS102201DVBIRD的接口技術(shù)術(shù)規(guī)范(DBVB-IRD)TS101197DVB系統(tǒng)中同時時加密(simulcrypt)的技術(shù)規(guī)范范(DVB-SIM)同密接口ETR289通用加擾系系統(tǒng)描述(DVB-CS)ETR154MPEG-2系統(tǒng)、視頻頻和音頻在在衛(wèi)星、有有線和地面面廣播應(yīng)用用中的實現(xiàn)現(xiàn)指南(DVB-MPEG)ETS300743DVB字幕系統(tǒng)(DVB-SUB)ETS300802DVB交互互服服務(wù)務(wù)獨獨立立網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)協(xié)議議(DVB-NIP)ETS/EN300429DVB系統(tǒng)統(tǒng)中中的的幀幀結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、信信道道編編碼碼和和調(diào)調(diào)制制(DVB-C)四.有線線數(shù)數(shù)字字電電視視技技術(shù)術(shù)基基礎(chǔ)礎(chǔ)1.有線線數(shù)數(shù)字字電電視視信信號號傳傳輸輸?shù)鹊燃壖壖凹皞鱾鬏斴斚迪到y(tǒng)統(tǒng)模模式式1）傳傳輸輸?shù)鹊燃壖塋DTV，SDTV，HDTV2)傳輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)模模式式電纜纜傳傳輸輸———PCM方式式光纖纖傳傳輸輸———SDH方式式光纖纖—同軸軸混混合合傳傳輸輸———HFC數(shù)字字調(diào)調(diào)制制方方式式2．有有線線數(shù)數(shù)字字電電視視的的主主流流標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)與與方方式式1)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：：DVB-CATSC-16VSB，ATSC-64QAMISDB-C2)四種種方方式式：：DVB-CATSC-64QAMATSC-16VSBISDB-C傳送送方方式式16-64QAM64QAM16VSB64QAM頻帶帶寬寬度度8MHz6MHz6MHz6MHz傳輸輸速速率率31.64Mb/s41.34Mb/s43.05Mb/s30.31Mb/s接收收滾滾降降15%15%11.5%18%糾錯錯率率RS(204,188)RS(128,122)RS(207,187)RS(204,188)壓縮縮方方式式MPEG-23．?dāng)?shù)數(shù)字字電電視視信信號號的的產(chǎn)產(chǎn)生生直接接產(chǎn)產(chǎn)生生：：字字幕幕機機，，數(shù)數(shù)字字?jǐn)z攝像像機機等等轉(zhuǎn)換換生生產(chǎn)產(chǎn)：：電電影影膠膠片片———電視視電電影影機機模擬擬-數(shù)字字（（A/D轉(zhuǎn)換換））———信號號數(shù)數(shù)字字化化1)信號號數(shù)數(shù)字字化化過過程程取樣樣：：取取樣樣頻頻率率，，Nyquist定理連續(xù)信號變換換成離散信號號量化：將離散散信號樣值進進行離散化處處理離散化的量化化級量化噪聲編碼：量化后后的信號仍然然只是離散信信號，還不是是數(shù)字信號。。用n比特二進制碼碼來表示已經(jīng)經(jīng)量化了的取取樣值，稱為為編碼。每個二進制數(shù)數(shù)對應(yīng)一個量量化電平，再再按時序?qū)⑺鼈兣帕衅饋恚偷玫降交鶐?shù)字信信息流。傳輸速率：傳傳輸速率=取樣頻率fs×量化比特數(shù)2）音頻信號的的數(shù)字化?取樣頻率：>40KHz。常用11.025KHz，22.05KHz，44.1KHz，48KHz。?量化比特數(shù)：：8bit，12bit，16bit。?聲道：單聲道道，雙聲道（（立體聲）取樣頻率×量化比特數(shù)×聲道數(shù)?數(shù)字音存儲量量：（（字節(jié)）8bit例：CD標(biāo)準(zhǔn)取樣頻率率44.1KHz，量化比特數(shù)數(shù)16bit，立體聲，存存儲一分鐘數(shù)字音音樂的容量為為10,584,000字節(jié)或84,672,000比特。3）視頻信號的的數(shù)字化編碼方式：復(fù)復(fù)合編碼——將彩色全電視視信息直接編成PCM碼分量編碼——將亮度信號Y，色差信號R-Y和B-Y分別編碼或PCM碼二者比較：“復(fù)合編碼””與電視制式式有關(guān)“分量編碼””與電視制式式無關(guān)在節(jié)目后期制制作中：““復(fù)合”需解解碼“分量”無需需解碼傳輸時：“復(fù)復(fù)合”由于頻頻分復(fù)用，產(chǎn)產(chǎn)生亮，色串串?dāng)_“分量”采用用時分復(fù)用，，無亮，色串串?dāng)_分量編碼取樣樣頻率亮度信號取樣樣頻率：足夠夠小的混疊噪噪聲fs=（2.2～2.7）fmfm=5.8-6MHzfs≥12.76～13.2MHz滿足行鎖相采采樣fs=mfH,m為整數(shù)使525/652行兼容（525行/60場625行/50場）要采用同一取取樣頻率在13.2MHz附近，只有13.5MHz=15625Hz××864(625/50)=15734.264Hz×858(525/60)亮度信號取樣樣頻率取樣13.5MHz色差信號取樣樣頻率：需要滿足與亮亮度信號同樣樣的三個要求求取為fS=6.75MHz分量編碼取樣樣頻率的組合合，適應(yīng)不同同圖像質(zhì)量要要求Y：(B-Y)：（R-Y）：=13.5MHz：13.5MHz：13.5MHz=4：4：4Y：(B-Y)：（R-Y）：=13.5MHz：6.75MHz：6.75MHz=4：2：2（演演播室室圖像像質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)）Y：(B-Y)：（R-Y）：=13.5MHz：3.375MHz：3.375MHz=4：1：1（4：2：0）4：4：4，4：2：2和4：2：0三種是是可以以相互互兼容容，相相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的的由由高檔檔轉(zhuǎn)為為低檔檔，樣樣點數(shù)數(shù)減少少，稱稱為數(shù)數(shù)字信信號的的抽去去；反反之稱稱為數(shù)數(shù)字信信號的的內(nèi)插插。4：4：44：2：24：2：0

視頻取樣示例4：2：24：2：04：4：4

像素：在理想情況下可用“1份亮度+2份彩色差的樣品”來描述：

表示1份亮度樣品(Y)重合的亮度、色度樣品表示2個色度樣品(R-Y，B-Y)4為13.5MHz、2為6.75MHz和1為3.75MHz的取樣頻率4）量化化比特特數(shù)和和量化化級量化比比特：：Y，B-Y，R-Y都采用用8bit均勻量量化未經(jīng)γ較正的的信號號采用用10bit均勻量量化量化級級：亮度信信號8bit，256個量化化級，，0-255為防止止過載載上上端端留20級下端留留16級量化級級16表示黑黑電平平量化級級235表示白白電平平5）ITU-R601建議編編碼主主要參參數(shù)（（4：4：4格式））參數(shù)數(shù)625行50場/s制式525行60場/s制式1，編碼碼信號號經(jīng)經(jīng)過γ校正的的信號號EY，ER-EY，EB-EY或ER，EG，EB2，各信信號的的全行行樣點點數(shù)8648583，取樣樣結(jié)構(gòu)構(gòu)正正交，，按場場，行行，幀幀重復(fù)復(fù)，并并與此此4：2：2標(biāo)準(zhǔn)的的亮度度樣點點重合合4，每種種信號號的取取樣頻頻率13.5MHz5，編碼碼方式式每每樣值值至少少8比特均均勻量量化PCM6，用樣樣點表表示的的數(shù)字字有效行行長度度至至少少7207，視頻頻信號號電平平每樣樣值共共220量化級級，黑黑電平平對應(yīng)應(yīng)于第第16量化級級；8比特的的最高高有效效位峰峰值值白電電平相相應(yīng)于于第235量化級級（MSB）量化化級之之間的的在在量量化等等級中中部共共分224級，零零電平平對應(yīng)應(yīng)128級對應(yīng)值值（范范圍：：0—255）ITU-R601建議演演播室室分量量編碼碼主要要參數(shù)數(shù)(4∶∶2∶∶2格式)參數(shù)625行50場/s制式525行60場/s制式1、編碼碼信號號Y、R-Y、B-Y2、全行行樣點點數(shù)亮度信信號(Y)864858每個色色差信信號(R-Y、B-Y)4324293、取樣樣結(jié)構(gòu)構(gòu)正交，場、、行、幀重重復(fù)，R-Y和B-Y的樣點同位位，并和每每行第奇數(shù)數(shù)個(1，3，5...)Y樣點同位4、取樣頻率率亮度信號13.5MHz每個色差信信號6.75MHz5、編碼方式式線性PCM、8比特量化/每個取樣值值6、每數(shù)字有效效行數(shù)樣點點數(shù)亮度信號720每個色差信信號3607、視頻信號電電平與量化化級間的對對應(yīng)值亮度信號每個色差信信號共22個量化級，，黑電平對對應(yīng)量化級級16；峰值白電電平對應(yīng)量量化級235在量化等級級中間部，，共分224級，零電平平對應(yīng)于128級數(shù)字電視信信號的碼率率1）標(biāo)準(zhǔn)清晰晰度數(shù)字電電視（SDTV）：在ITU-R601標(biāo)準(zhǔn)中，采采用10bit量化時，亮度信號的的碼率為取樣頻率X量化比特數(shù)數(shù)=13.5MHzX10bit=135Mbps2個色差信號號的碼率為為2X6.75MHzX10bit=135MbpsSDTV的總碼率為為亮度信號碼碼率+2個色差信號號碼率=135Mbps+135Mbps=270Mbps2）高清晰度度電視（HDTV）：在SMPTE274M數(shù)字電視標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中，采采用10bit量化時，亮度信號的的碼率為取樣頻率X量化比特數(shù)數(shù)=74.25MHzX10bit=742.5Mbps2個色差信號號的碼率為為2X37.125MHzX10bit=742.5MbpsHDTV的總碼率為為亮度信號碼碼率+2個色差信號號碼率=742.5Mbps+742.5Mbps=1485Mbps數(shù)字電視信信號的有效效碼率有效碼率（（視頻有效效碼率）：：1）標(biāo)準(zhǔn)清晰晰度數(shù)字電電視信號的的有效碼率率是指在單位位時間內(nèi)與與視頻信號號有關(guān)的數(shù)數(shù)據(jù)量。因因為在電視視信號的水水平和垂直直消隱期間間內(nèi)沒有視視頻信號，，所以有效效碼率一般般只是碼率率的60%--80%。在ITU-R601標(biāo)準(zhǔn)中，8bit量化時，NTSC（480/60i）亮度信號號的有效碼碼率為：每行的取樣樣點數(shù)X有效掃描行行數(shù)X量化比特數(shù)數(shù)X幀頻=720X480X8X30=82.944Mbps2個色差信號號的有效碼碼率為：2X360X480X8X30=82.944Mbps總有效碼率率為：亮度信號有有效碼率+2個色差信號號有效碼率率=82.944Mbps+82.944Mbps=165.888Mbps（480/60i）PAL（576/50i）亮度信號號的有效碼碼率為：每行的取樣樣點數(shù)X有效掃描行行數(shù)X量化比特數(shù)數(shù)X幀頻=720X576X8X25=82.944Mbps2個色差信號號的有效碼碼率為：2X360X576X8X25=82.944Mbps總有效碼率率為：亮度信號有有效碼率+2個色差信號號有效碼率率=82.944Mbps+82.944Mbps=165.888Mbps（576/50i）2）高清晰度度數(shù)字電視視信號的有有效碼率在SMPTE274M數(shù)字電視標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中，采采用8bits量化時1080/60i信號格式量度度信號的有有效碼率為為每行的取取樣點數(shù)數(shù)X有效掃描描行數(shù)X量化比特特數(shù)X幀頻=1920X1080X8X30=497.664Mbps2個色差信信號的有有效碼率率為2X960X1080X8X30=497.664Mbps總有效碼碼率為2X497.664=995.328Mbps（1080/60i）1080/50i信號格式式的有效效碼率為為1920X1080X8X25X2=829.44Mbps（1080/50i）數(shù)字電視視技術(shù)中中電視系系統(tǒng)的表表示方法法示例1080/60i：1080表示每幀幀有效掃掃描行數(shù)數(shù)，60表示幀頻頻或場頻頻，i表示隔行行掃描。。720/50P：720表示每幀幀有效掃掃描行數(shù)數(shù)，50表示幀頻頻或場頻頻，P表示逐行行掃描。。NTSC制可表示示為：480/60iPAL制可表示示為：576/50i1080/60i還可表示示為：1080/60/2：1720/50P還可表示示為：720/50/1：11080/60i還可表示示為：1080@60i720/50P還可表示示為：720@50P五.信源編碼碼技術(shù)—壓縮編碼碼技術(shù)1．?dāng)?shù)字視視頻壓縮縮的必要要性HDTV1920××1080顯示格式式數(shù)字化后后傳輸速速率995Mb/SSDTV復(fù)合編碼碼135Mb/S分量編碼碼4：2：2216Mb/S存儲：：2小時HDTV，存儲量量7164Gbit/S2小時SDTV，存儲量量972Gbit/S復(fù)合編碼碼1555Gbit/S分量編碼碼傳輸：HDTV需1Gb/S信道SDTV需1～2個155Mb/S信道無論對于于存儲或或傳輸，，碼率壓壓縮都是是絕對必必要的。。2．壓縮編編碼方法法1)利用圖象象時間的的相關(guān)性性與時間間冗余度度的壓縮縮電視圖象象中相繼繼各幀對對應(yīng)象素素點的值值往往相相近或相相同，具具有時間間相關(guān)性性，找出出這些相相關(guān)性就就可以減減小信息息量，從從而實現(xiàn)現(xiàn)與時間間有關(guān)的的壓縮。。2)利用圖象象空間的的相關(guān)性性與空間間冗余度度的壓縮縮一幅圖象象相鄰各各點的取取值往往往相近或或相同，，具有空空間相關(guān)關(guān)性，找找出這些些相關(guān)性性就可以以減少信信息量，，從而實實現(xiàn)與空空間有關(guān)關(guān)的壓縮縮。3)利用事件的統(tǒng)統(tǒng)計特性與統(tǒng)統(tǒng)計冗余度的的壓縮對經(jīng)常出現(xiàn)的的數(shù)據(jù)用短碼碼組表，對不不經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)的數(shù)據(jù)用長長碼組表示，，則最終用于于表示這一串串?dāng)?shù)據(jù)的總碼碼位就減少了了。從而實現(xiàn)現(xiàn)與統(tǒng)計冗余余有關(guān)的壓縮縮。4)利用人眼的視視覺特性與視視覺冗余度的的壓縮人眼的視覺特特性：對亮度度信號比對色色度信號敏感感對低頻信號比比對高頻信號號敏感對靜止圖象比比對運動圖象象敏感對圖象中水平平和垂直線條條比對斜線條條敏感包含在色度信信號、圖象高高頻信號和運運動圖象中的的一些數(shù)據(jù)并并不能對增加加圖象相對于于人眼清晰度度作出貢獻，，而被認(rèn)為是是多余的數(shù)據(jù)據(jù)，這就是視視覺冗余度。。壓縮視覺冗余余度就是去掉掉那些相對人人眼而言是看看不到的或可可有可無的圖圖象數(shù)據(jù)。3．基本的圖象象壓縮編碼技技術(shù)1)分類冗余度壓縮技技術(shù)，無損傷傷壓縮技術(shù)，，無失真，數(shù)數(shù)學(xué)上可逆。。即它是可還還原的。信息量壓縮技技術(shù)，有損傷傷壓縮技術(shù)，，有失真，數(shù)數(shù)學(xué)上不可逆逆。即它是不不可還原的。。2)圖象壓縮技術(shù)術(shù)優(yōu)劣評估條條件信息壓縮比：：壓縮前后所需需的信息存儲儲量之比重現(xiàn)圖象精度度：重現(xiàn)的圖象與與原圖象相比比有多大失真真執(zhí)行速度：壓縮算法要多多少時間完成成壓縮比增大，，圖象損傷程程度也隨之加加大。電視節(jié)目制作作：壓縮比2：1至8：1Sony數(shù)字Betacam錄象機2.37：1模擬分量錄象象機Betacam–SP8：1VCD母盤，壓縮比比12：1采用幀內(nèi)壓縮縮方式，JPEG標(biāo)準(zhǔn)。電視廣播：壓壓縮比15：1～20：1采用幀間預(yù)測測編碼，MPEG––2標(biāo)準(zhǔn)有線數(shù)字電視視壓縮比可加加大至30：1，MPEG––2標(biāo)準(zhǔn)3)基本壓縮編碼碼方法預(yù)測編碼（DPCM）——差分脈沖編碼碼調(diào)制DPCM不直接傳送圖圖象樣值本身身，而是對實實際樣值與它它的一個預(yù)測測值之間的差差值進行再次次量化、編碼碼。這種方法可消消除圖象信號號的空間相關(guān)關(guān)冗余幀內(nèi)預(yù)預(yù)測）和時間間相關(guān)冗余（（幀間預(yù)測））。利用象素素的相關(guān)性還還可進一步減減小差值。DPCM系統(tǒng)原理圖DPCM系統(tǒng)原理框圖+

量化器

編碼器

預(yù)測器+

解碼器

預(yù)測器

信道+輸入XN輸出X'NeN

e’N+-X'NE’N++++X''N

(X''N

：是通過預(yù)測公式從DPCM的輸入XN和已傳出去的幾個鄰近樣值計算出來的。)X''N

++

+++離散余弦變換換（DCT）DCT(DiscreteCosineTransform)是數(shù)碼率壓縮縮的一種常用用的變換編碼碼方法。DCT是先將整體圖圖像分成NN像素塊，然后后對NN像素塊逐一進進行DCT變換。由于多多數(shù)圖像高頻頻分量較少，，相應(yīng)圖像高高頻分量的系系數(shù)經(jīng)常為零零，加之人眼眼對高頻成分分的失真不太太敏感，所以以可用更粗的的量化。因此此傳送變換系系數(shù)的數(shù)碼率率，要大大小小于傳送像素素所用的數(shù)碼碼率。到達接接收端后通過過反離散余弦弦變換回到樣樣值。雖有失失真，但人眼眼是可以接受受的。DCT系數(shù)Y0：(0~2407)Y1-7：(-1024~1023××××××××+y0y1y2y3y4y5y6y7恢復(fù)成的圖像信號(0~255)DCT系數(shù)Y0、Y1-7

與各像元信號相乘后恢復(fù)原圖像信號

水平一行數(shù)據(jù)的變換示意圖F2.0F4.0F5.0原始圖像信號

(0~255)圖像信號分解為各種余弦成分DCT基底直流成分低頻成分高頻成分F0.0F1.0F3.0F6.0F7.0

8910111412512611510596971151311471491351231131141341591781751641491371211431771962011891651501191411752012071861621441071301651891921711441259711914917117214511796891071361561551299775圖像信號采樣數(shù)據(jù)1152-32-185-72-1-22-32-1645-3-20-2-2-1653217951-30-7-4022-1-12-20030021311-1-2020002-1-121-1031-121-20DCTDCT系數(shù)量化

281-8-46-10000-5-41100000-418421000-1-100000000000000000000000000000000000000“之”字讀出

(掃描)281，-8，-5，-41，-4，-46，-1，11，8，-1，0，-1，4，0，0，0，0，2，0，0，0，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，00，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0

編碼281，-8，-5，-41，-4，-46，-1，11，8，-1，1*0，-1，4，4*0，2，7*0，1，EOB

DCT變換實例游程長度編碼碼（RunlengthEncoding）是指一個碼可可同時表示碼碼的值和前面面有幾個零。。在用之字形形讀出方式情情況下，出現(xiàn)現(xiàn)連零的機會會較多，尤其其在最后，如如果都是零，，在讀到最后后一個數(shù)后只只要給出“塊塊結(jié)束”（EOB）碼，就可以以結(jié)束輸出，，從而節(jié)省很很多碼率。通常，DCT系數(shù)量化之后后，都采用之之字形方式讀讀出?；舴蚵℉offman）編碼霍夫曼(Hoffman)編碼(屬于統(tǒng)計編碼碼)是可變字長編編碼(VLC:Variable-LengthCoding)的一種，相當(dāng)當(dāng)于對概率大大的符號給短短碼，對概率率小的符號給給長碼。符號ABCDEFGH概率0.100.180.400.050.060.100.070.04碼01100110001001010000010000011C0.400.400.400.400.400.400.60B0.180.180.180.190.230.370.40A0.100.100.130.180.190.23F0.100.100.100.130.18G0.070.090.100.10E0.060.070.09D0.050.06H0.041.00

霍夫曼編碼4．視頻壓縮編編解碼標(biāo)準(zhǔn)1）H.261標(biāo)準(zhǔn)1980年CCITT通過為國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)用于可視電話話，P×64Kb/S，P=1～30可變，（64～1920)Kb/S用于會議電視視，P≥36H.261(又稱P64)是最早的一個個碼率壓縮標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。2）JPEG標(biāo)準(zhǔn)1986年提出，1992年公布為國際際標(biāo)準(zhǔn)。屬幀內(nèi)壓縮編編碼方法，主主要用于數(shù)字字電視編錄設(shè)設(shè)備（如非線線性編輯系統(tǒng)統(tǒng)）。壓縮比：４～～32４～5.3接近原始圖象象質(zhì)量5.3～11圖象很好,滿足絕大多數(shù)數(shù)應(yīng)用11～16圖象好,滿足多數(shù)應(yīng)用用15～32圖象較好,滿足某些應(yīng)用用3）MPEG––1標(biāo)準(zhǔn)1988年提出，1992年公布為國際際標(biāo)準(zhǔn)典型應(yīng)用如VCD等家用數(shù)字音音象產(chǎn)品。最最高編碼速率率1.8Mb/S實現(xiàn)方法：DCT、運動補償和和霍夫曼編碼碼信源輸入格式式為SIF（SourceInpntFormat），如為CCIR––601格式的信源要要轉(zhuǎn)換成SIF格式才能輸入入MPEG––1編碼器。a）MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)于1992年出版，目標(biāo)標(biāo)是“對當(dāng)比特率為為1.5Mb/s時，用于數(shù)字字存儲媒體的的動態(tài)圖像及及其伴音的編編碼”。它首先提出出了流（Sequence）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，，使視頻數(shù)據(jù)據(jù)的描述更加加完善。b）為了了解決決隨機機訪問問和高高效壓壓縮的的要求求沖突突，在在MPEG-1中定義義了四四種主主要的的圖像像類型型：I幀、P幀、B幀和D圖像?！鳬幀只使使用用幀幀內(nèi)內(nèi)編編碼碼，，必必須須傳傳遞遞，，▲P幀用于于前前向向預(yù)預(yù)測測，，▲B幀用于于雙雙向向預(yù)預(yù)測測，，▲D圖像像用于于甚甚低低頻頻圖圖像像的的瀏瀏覽覽。。c）MPEG-1視頻頻壓壓縮縮中中主主要要用用到到兩兩項項基基本本技技術(shù)術(shù)：：1、基基于于1616塊運運動動補補償償：：適用用于預(yù)預(yù)測測編編碼碼和和插插補補編編碼碼，，用用于于減減少少幀幀序序列列的的時時間間冗冗余余度度；；2、基基于于變變換換域域(DCT)的壓壓縮縮技技術(shù)術(shù)：：用于于減減少少空空間間冗冗余余度度。。在在MPEG-1中，，DCT不僅僅用用于于幀幀內(nèi)內(nèi)壓壓縮縮，，而而且且對對幀幀間間預(yù)預(yù)測測誤誤差差，，也也可可再再作作DCT變換換，，以以達達到到進進一一步步壓壓縮縮的的目目的的。。MPEG-1中的的幀幀內(nèi)內(nèi)編編碼碼：：像像素素點點的的DCT編碼碼與與JPEG相似似，，先先進進行行DCT變換換，，然然后后通通過過量量化化和和零零行行程程等等混混合合編編碼碼達達到到壓壓縮縮。。但但在在系系數(shù)數(shù)量量化化階階段段，，MPEG的量量化化器器考考慮慮到到運運動動信信息息和和視視覺覺質(zhì)質(zhì)量量提提出出了了若若干干改改進進，，如如視視覺覺權(quán)權(quán)量量化化，，即即以以視視覺覺域域值值作作為為量量化化矩矩陣陣的的步步長長；；幀幀內(nèi)內(nèi)塊塊和和非非幀幀內(nèi)內(nèi)塊塊區(qū)區(qū)別別量量化化，，對對幀幀內(nèi)內(nèi)的的宏宏塊塊和和非非幀幀內(nèi)內(nèi)塊塊采采取取兩兩種種不不同同的的量量化化器器；；可可調(diào)調(diào)整整量量化化器器，，在在塊塊與與塊塊的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上對對量量化化步步長長作作自自適適應(yīng)應(yīng)調(diào)調(diào)整整。。d）MPEG-1中用用到到幀幀間間編編碼碼：：視頻頻壓壓縮縮標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中，，幾幾乎乎都都用用到到了了運動動補補償償技技術(shù)術(shù)(簡稱稱MC技術(shù)術(shù))，一一般般為為“簡單單幀幀間間預(yù)預(yù)測測+運動動補補償償”框架架。。MC技術(shù)術(shù)通通常常由由以以下下幾幾個個方方面面組組成成：：1、圖圖像像分分割割：：將視視頻頻圖圖像像分分割割成成靜靜止止和和運運動動兩兩部部分分；；2、運運動動檢檢測測和和估估值值：：檢測測運運動動類類型型(平移移、、旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和和縮縮放放等等)，估估計計運運動動物物體體的的位位移移值值；；3、運運動動補補償償：：用位位移移估估值值(即運運動動矢矢量量)進行行運運動動補補償償預(yù)預(yù)測測；；4、預(yù)測信信息編碼碼：對預(yù)測信信息進行行編碼，，作為邊邊信息傳傳送給接接收端。。圖像分割割（它是是MC技術(shù)的基基礎(chǔ)），，采用了了兩種方方法：塊塊匹配法法(BMA)和像素遞遞歸法(PRA)。1、BMA是把圖像像分成若若干矩形形子塊，，適當(dāng)選選擇子塊塊大小，，把子塊塊分成靜靜止和運運動兩類類，估計計出運動動子塊的的位移，，進行預(yù)預(yù)測編碼碼。2、PRA則是對每每個像素素的位移移進行遞遞歸估計計,其精度相相對來說說較高，，對多運運動圖像像適應(yīng)能能力強，，但跟綜綜能力較較弱，且且實現(xiàn)復(fù)復(fù)雜。BMA雖精度較較低，但但位移跟跟綜能力力較強，，且實現(xiàn)現(xiàn)簡單，，很有實實用性。。e）在MPEG-1中，幀間間預(yù)測后后宏塊被被送入DCT變換，而而運動矢矢量則用用DPCM編碼，再再經(jīng)VLC量化和霍霍夫曼編編碼后完完成壓縮縮過程。。4）MPEG–2標(biāo)準(zhǔn)1988年提出，，1994年公布為為國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，是是專門針針對數(shù)字字電視（（包括SDTV和HDTV）的信信源編編碼標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。MPEG是運動動圖像像專家家組(MovingPicturesExpertGroup)的縮寫寫，成成立于于1988年，以以建立立活動動圖像像及相相應(yīng)音音頻的的編碼碼標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。MPEG-2的主級級和主主類提提供720×576(PAL)25幀的ITU–R601建議圖圖像質(zhì)質(zhì)量。。在壓壓縮比比為30∶∶1或更小小時，，MPEG-2可以提提供廣廣播質(zhì)質(zhì)量的的編碼碼圖像像，MPEG-2也可工工作在在大壓壓縮比比如200∶1下，效效果與與MPEG–1相差不不大（（即與與MPEG-1兼容））。a）MPEG––2是一個個系統(tǒng)統(tǒng)，它的的作用用是：：對音頻頻、視視頻、、數(shù)據(jù)據(jù)、控控制等等基本本比特特流實實現(xiàn)復(fù)復(fù)用提供各各種定定時及及初始始化經(jīng)解碼碼器提提供PSI（節(jié)目目特定定信息息）支持有有條件件接收收（CA），隨隨機接接入，，數(shù)字字存儲儲和糾糾錯b）MPEG-2系統(tǒng)輸輸出兩兩個數(shù)數(shù)碼流流：節(jié)目比比特流流PS，用于于相對對無誤誤差的的環(huán)境境傳輸比比特流流TS，用于于有噪噪聲媒媒質(zhì)c）MPEG-2的類與與級1、MPEG-2有4種輸入入格式式，稱稱為級級(Levels或等級級)。從有限限清晰晰度的的VHS(家用錄錄像系系統(tǒng))質(zhì)量圖圖像直直到HDTV圖像，，每一一種輸輸入格格式編編碼后后都有有一個個相應(yīng)應(yīng)的范范圍。。除了在在源格格式提提供這這種靈靈活性性之外外，MPEG-2還有不不同的的處理理方法法，稱稱為類類(profiles或?qū)用婷?，每一一類都都包括括壓縮縮和使使用方方法的的一個個集合合。不同的的類意意味著著使用用不同同集合合的碼碼率壓壓縮工工具。。2、MPEG–2共分６６類，，較高的的類編編碼更更精細(xì)細(xì)，而而且每每升高高一類類將提提供前前一類類沒有有使用用的附附加工工具。。甲）簡單類類(SP)乙）主類(MP)丙）信噪比比可分分級類類SNRP?。┛臻g可可分級級類SSP戊）高級類類(HP)己）４：２２：２２格式式在主類類上的的類是是信噪噪比可可分級級類(SNRP)、空間間可分分級類類(SSP)、高級級類和和4:2:2格式。。這允允許將將編碼碼的視視頻數(shù)數(shù)據(jù)分分為基基本層層和另另一個個或更更多的的上層層信號號?；緦訉颖硎臼揪幋a碼圖像像的基基本數(shù)數(shù)據(jù)但但代表表的圖圖像質(zhì)質(zhì)量較較低。。上層層信號號則可可用來來改進進信噪噪比或或清晰晰度。。d）圖像像的4個級別別：甲）低級(LL：LowLevel)的輸入入格式式的像像素是是ITU-R601格式的的1/4，即352×240×30或352×288×25，相應(yīng)應(yīng)編碼碼最大大輸出出碼率率為4Mb/s。乙）主級(ML：Mainlevel)：輸入入格式式完全全符合合ITU-RRec.601格式，，720×480×30或720×576×25，輸出出最大大碼率率除高高級類類和4:2:2外是15Mb/s，高級級類主主級是是20Mb/s，4:2:2是50Mb/s。丙）高1440級(H14L：High–1440Level)：是每每行1440有效像像素的的高清清晰度度格式式。除除高級級類外外，，最大大輸出出碼率率為60Mb/s，相應(yīng)應(yīng)的高高級類類輸出出碼率率為80Mb/s。?。└呒?HL)：輸入是是每行行1920有效像像素的的高清清晰度度格式式，輸輸出最最大碼碼率為為80Mb/s，相應(yīng)應(yīng)的高高類輸輸出碼碼率為為100Mb/s。e）MPEG-2的類和和級的的組合合如下下圖(常用縮縮寫表表示如如MP@ML主類主主級、、MP@HL主類高高級等等)。MP@LL35228830Hz4Mb/s，4Mb級

(Levels)高級(HIGH)1440高級(HIGH-1440)MP@HL1920115260Hz80Mb/s，128MbMP@H14L1440115260Hz60Mb/s，64MbSSP@H14L1440115260Hz60Mb/s，128MbHP@H11440115260Hz80Mb/s，128MbHP@HL1920115260Hz100Mb/s，256MbHP@M35228830Hz20Mb/s，32MbSP@ML720x57615Mb/s，8MbMP@ML72057630Hz15Mb/s，16MbSNRP@LL35228830Hz4Mb/s，8MbSNRP@MM72057630Hz15Mb/s，30Mb主級(MAIN)低級(LOW)

MPEG-2的類和級簡單類信噪比可分級類主類(MAIN)高類(MAIN)(SIMPLE)（SNRSCL)空間可分級類（SPAＳＣＬ）類(Profiles)專業(yè)類(4:2:2)72060830Hz50Mb/s,16Mb在24個所選選組合合中有有12個是獲獲準(zhǔn)通通過的的。圖圖中顯顯示了了每種種組合合的最最大分分辨率率(水平×垂直)、最大大幀速速、最最高碼碼速和和解碼碼器必必須的的緩存存容量量。最廣泛泛采用用的類類和級級是MP@ML和SP@ML。4:2:2是對主類的的修改，它它用4:2:2色度格式代代替了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中其它它類所共用用的4:2:0格式。由于于色差數(shù)據(jù)據(jù)量增加，，故規(guī)定了了比主類更更高的數(shù)據(jù)據(jù)率。4:2:2主要用于演演播室設(shè)備備，故又稱稱演播室類類或?qū)I(yè)類類。MPEG-2的色度格式式除專業(yè)類類外，都是是4:2:0(或4:1:1)，圖像類型型(除簡單類為為I、P外)都是I、P、B。在所有MPEG-2實際實現(xiàn)中中應(yīng)指明所所選用的組組合，由于于MP@ML最普及，通通常說MPEG-2，就意味著著MP@ML。f）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)及基本碼碼流結(jié)構(gòu)甲）MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)統(tǒng)部分：它涉及將一一個或多個個圖像、聲聲音和其它它數(shù)據(jù)的基基本碼流組組合成單一一或多個碼碼流，使之之便于存貯貯和傳輸。。定義了一套套系統(tǒng)指標(biāo)標(biāo)是為了把把視頻、音音頻壓縮過過程結(jié)合在在一起而設(shè)設(shè)置的。系統(tǒng)層中的的信息流通通方式如下下：首先，數(shù)據(jù)據(jù)從視頻、、音頻編碼碼器而來，，稱為基本碼流(ES)，然后，ES被分別打包包，形成兩兩個打包的基本本碼流(PES)，再后，PES被復(fù)接成一一個節(jié)目碼流(PS)和一個傳輸碼流(TS)，附圖給出了了MPEG-2系統(tǒng)的簡化化總體結(jié)構(gòu)構(gòu)。兩種比特流流的區(qū)別：：節(jié)目碼流（（PS）用于誤碼比比較小的傳傳輸或存貯貯媒介，節(jié)節(jié)目碼流可可以是固定定碼率也可可以是可變變碼率，其其數(shù)值在系統(tǒng)時鐘參參考(SCR)中定義，為為本地應(yīng)用用相對于無無誤碼的環(huán)環(huán)境設(shè)計；；傳輸碼流（（TS）用于誤碼比比較大的傳傳輸或存貯貯媒介，其其碼率可以以是固定的的或不固定定的，其數(shù)數(shù)值在節(jié)目時鐘參參考(PCR)中定義。它它是為廣播播應(yīng)用而設(shè)設(shè)計，即TS是為易誤碼碼的環(huán)境和和有較高比比特差錯概概率的噪聲聲媒質(zhì)設(shè)計計的，那里里往往需要要把幾個信信道集合成成一束數(shù)據(jù)據(jù)。TS用在廣播系系統(tǒng)和長距距離網(wǎng)絡(luò)中中。在TS中可以包括括多個節(jié)目目。因此接接收TS時首先要解解復(fù)用。PS和TS是各針對一一類應(yīng)用而而設(shè)計的。。都以數(shù)據(jù)據(jù)包為基礎(chǔ)礎(chǔ)。PS的包長可變變，通常較較長；TS的包長固定定為188字節(jié)，包頭頭4個字節(jié)，184個凈荷字節(jié)節(jié)。并可與與ATM適配。

MPEG-2系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)視頻PES音頻PES系統(tǒng)規(guī)定的擴展PS復(fù)用TS復(fù)用節(jié)目碼流PS傳送碼流TS打包器打包器視頻編碼視頻數(shù)據(jù)音頻數(shù)據(jù)音頻編碼視頻ES音頻ESMPEG-2系統(tǒng)作用如如下：a）對音頻、、視頻、數(shù)數(shù)據(jù)、控制制等基本比比特流起系系統(tǒng)復(fù)用的的作用。b）提供用于于恢復(fù)時間間基準(zhǔn)的時時間標(biāo)志，，緩沖器初初始化和管管理，音頻頻和視頻的的解碼時間間、顯示時時間。c）給解碼器器提供PSI信息，使之之更容易和和更迅速的的找到所需需要的節(jié)目目。d）給誤差恢恢復(fù)、有條條件接收（（CA）、隨機接接入以及數(shù)數(shù)字存儲控控制提供支支持。乙）視頻基本碼碼流(ES)層次結(jié)構(gòu)：如附圖所示示。不管那那一種碼流流，都可以以分成6個層次：視頻序列層層(Sequence)，圖像組層（（GOP），圖像層，像條層，宏塊層，像塊層，除了宏塊和和像塊層，，上四層都都從相應(yīng)的的起始碼(SC：StartCode)開始。這種種碼是專門門預(yù)留的，，從來不出出現(xiàn)在碼流流中，因此此可以作為為同步識別別用。一旦旦因誤碼或或其他原因因收發(fā)失去去同步時，，重新同步步的過程首首先就是從從比特流中中尋找相應(yīng)應(yīng)的起始碼碼。一旦在在正確的間間隔上發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有效的起起始碼時，，解碼就可可以重新開開始。視頻序列層層：在起始碼后后是序列頭頭，包括了了圖像尺寸寸，寬高比比，圖像速速率等信息息。在序列列頭后面總總是跟著包包含附加數(shù)數(shù)據(jù)的序列列擴展數(shù)據(jù)據(jù)。為了確確保能在不不同的時間間隨時進入入視頻序列列，MPEG-2允許重復(fù)發(fā)發(fā)送序列頭頭。序列層層結(jié)束在序序列結(jié)束碼碼(SEQEC)。圖像組層：：圖像組是指指相互間有有預(yù)測和生生成關(guān)系的的一組圖像像。在起始始碼后面是是可選的GOP頭，包括了了時間信息息，但這一一信息并不不是解碼中中實際使用用的信息，，即便丟失失，解碼也也可以繼續(xù)續(xù)進行。分分成圖像組組的一個目目的是在同同一序列內(nèi)內(nèi)可隨時進進入不同的的圖像。圖像層：它包括了不不同種類編編碼的圖像像。在MPEG–2中圖像分成成三種編碼碼類型：幀內(nèi)編碼的的圖像(IntraCodedPicture)稱為I幀；雙向預(yù)測編編碼的圖像像稱為B幀；前向預(yù)測編編碼的圖像像稱為P幀。在某些場合合下還有D幀(Dframe：DCCodedPicture)或稱D圖像，指只只使用DCT數(shù)據(jù)中的DC分量編碼的的圖像。

條SC條頭宏塊宏塊宏塊條SC條頭宏塊宏塊宏塊宏塊

視頻基本碼流ES層次結(jié)構(gòu)

序列SC序列頭序列擴展GOPSCGOP頭PIC數(shù)據(jù)序列SC序列頭序列擴展GOPSGOP頭PIC數(shù)據(jù)序列糾錯圖像組層PICSCPIC頭PIC擴展I幀數(shù)據(jù)PICSCPIC頭PIC擴展P幀數(shù)據(jù)PICSCPIC頭PIC擴展B幀數(shù)據(jù)圖像層PIC數(shù)據(jù)PIC數(shù)據(jù)像塊像塊像塊像塊DCT系數(shù)EOB像條層宏塊層像塊層視頻序列視頻序列層

案視頻序列I1B2B3B6B5B8B9P4P7P10圖像在進行處理時的相互關(guān)系I1B2B3P4P7B5B6P10B8B9比特流中圖像順序假設(shè)P4丟失

GOP結(jié)構(gòu)及圖像相互關(guān)系I1B2B3I1B5B6P7B8B9P10顯示順序及恢復(fù)處理的參考圖像假設(shè)P4丟失復(fù)制像條層：圖像層下面面是像條層層(slice)。每一個像像條包括一一定數(shù)量的的宏塊，其其順序和行行掃描順序序一致。像像條可以從從一個宏塊塊行(16行寬)的任何一個個宏塊開始始。在MPEG-l中，像條可可以包括多多個宏塊行行，但在MPEG-2MP＠ML中一個像條條必須在同同一宏塊行行中起始和和結(jié)束。一一個像條至至少應(yīng)包括括一個宏塊塊。像條是是最低的比比特流級別別，即一旦