高畫質電視HDTV概述 2

高畫質電視hdtv概述(2)

一、rec.709 hdtv彩色編碼

rec.709定義了ycbcr彩色編碼。不幸的是，與sdtv的範圍因子定義不同，故ycbcr編碼分成了兩種。一種是用於小影象（sdtv）的編碼，另一種是用於大影象（hdtv）的編碼。

(1) 資料壓縮

資料壓縮減少了儲存文字、數字、二進位制、影象、聲音或其它資料所需的大量位。但是，資料壓縮同時也帶來壓縮和解壓縮所需的大量計算。

從定義來說，資料壓縮應該是無損的，解壓縮後能精確恢復，位對應位（或位元組對應位元組）。

最主要的資料壓縮演算法包括：rle演算法和lzw演算法。

(2) 影象壓縮

影象資料通常具有較強的縱向和橫向畫素之間的相關性。rle和lzw演算法適用於儲存兩層（bilevel）或偽彩色（pseudocolor）影象資料。，他通常利用一定程式的掃瞄線順序、水平畫素之間的相關性進行壓縮，這是一種適度的壓縮，或許是2:1。

影象資料演算法還可利用影象資料的統計結果進行壓縮，與任意二進位制資料不同，改進壓縮比是可能的。itu-t的傳真標準就利用影象資料的水平和垂直相關性實現了幣rle或lzw更高的壓縮比。

轉換技術對於連續色調（灰度或真彩色）影象資料的壓縮很有效。離散余弦變換dct就很適合連續色調的影象資料的壓縮。

(3) 有失真壓縮

總體來說，無失真壓縮只能實現連續色調的適度壓縮。然而，人類的感官能力有限，一些超過範圍的資料無法被人感知。因此，這些資料可以捨去，以實現更大的壓縮率。這就是有失真壓縮。

有失真壓縮並不適合雙層或偽彩色影象，但它非常適合灰度級或真彩色影象。

(3.1) jpeg

jpeg就是一種影象的有失真壓縮方法。它的變種m-jpeg專用於運**像序列。數字攝像機就使用了m-jpeg演算法。

說到jpeg也比較搞笑，最初jpeg委員會開發此標準，目的是想用於彩色傳真，但迅速就被廣泛使用和部署到桌面圖形和數字**等領域。

jpeg壓縮器一般會吧r'g'b'轉換為y'cbcr，然後應用4:2:0的色度二次取樣實現2:1壓縮。

(3.2) motion-jpeg

(3.3) mpeg

iso和iec的moving picture experts group開發了mpeg標準。在mpeg的初時，自包含影象提供了乙個基值——它形成乙個錨影象（anchor picture）。後續的影象能根據與錨影象不同的畫素進行編碼，此方法稱為幀間編碼（interframe coding）。

一旦解碼器接收了錨影象，它就能提供後續影象的基本**。此**能在編碼器傳輸後改進**錯誤。

運動能導致螢幕元素的位置改變，乙個快速移動的元素能在一幀時間內移動10個畫素。在連續的運動，某一位置的畫素在連續的影象中有不同的值。故運動能導致**錯誤資料的增加。

像間編碼（interpicture coding）利用了類似技術。不再贅述。

mpeg克服了活**像的問題，採用了編碼器計算活動向量（motion vector）。編碼器通過**運動取代了錨影象的畫素值——此過程稱為運動補償（motion compensation）。