- •Построение и эксплуатация цифровых телевизионных сетей
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание…..
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой……………………………………………
- •4.9.6.2 Звук……………………………………………………………..
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •Введение
- •В.1 обзор существующих методов доставки цифровых телевизионных программ к потребителю
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание. Ортогональные разложения функций
- •Дискретизация функций рядами Фурье
- •1 Цифровые фильтры
- •1.1 Явление Гиббса
- •1.1.1 Сущность явления Гиббса
- •1.2 Весовые функции
- •1.4 Разностное уравнение
- •Нерекурсивные фильтры
- •1.6 Рекурсивные фильтры
- •6.3 Интегрирующий рекурсивный фильтр.
- •1.12 Структурные схемы цифровых фильтров
- •2 Аналого-цифровое преобразование
- •2.1 Цифровая обработка звуковых сигналов
- •2.2 Основы аналого-цифрового преобразования
- •2.2.1 Основные понятия и определения
- •2.3 Структура и алгоритм работы цап
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Структура и алгоритм работы ацп
- •2.4.1 Параллельные ацп
- •2.4.2 Ацп с поразрядным уравновешиванием
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой
- •Контрольные вопросы
- •3. Звук.
- •3.1 Аудиосигнал
- •3.1.1 Звуковые волны
- •3.1.2 Звук как электрический сигнал
- •3.1.4 Сложение синусоидальных волн
- •3.4.3 Децибелы и уровень звука
- •3.4.6 Громкость
- •3.6 Цифровой звук
- •3.6.1 Частота дискретизации
- •3.6.2 Разрядность
- •3.7 Методы и стандарты передачи речи по трактам связи, применяемые в современном оборудовании (7 кГц)
- •3.7.1 Импульсно-кодовая модуляция (pcm — Pulse-Code Modulation)
- •3.7.3 Методы эффективного кодирования речи
- •3.7.4 Кодирование речи в стандарте cdma
- •3.7.5 Речевые кодеки для ip-телефонии
- •3.7.6 Оценка качества кодирования речи
- •3.8 Основные понятия цифровой звукозаписи
- •3.8.1 Натуральное цифровое представление данных
- •3.8.2 Кодирование рсм
- •3.9 Формат mp3
- •3.9.1 Сжатие звуковых данных
- •3.9.2 Сжатие с потерей информации
- •3.9.3 Ориентация на человека
- •3.9.4 Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg.
- •3.9.5 Что такое cbr и vbr?
- •3.9.6 Каковы отличия режимов cbr, vbr и abr?
- •3.9.7 Методы оценки сложности сигнала
- •3.9.8 Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах mpeg (и других)?
- •3.9.9 Какие параметры предпочтительны при кодировании mp3?
- •3.9.10 Какие альтернативные mpeg-1 Layer III (mp3) алгоритмы компрессии существуют?
- •3.10 OggVorbis
- •3.12 Flac
- •Вопросы:
- •Назначение звуковой системы.
- •Основные понятия цифровой звукозаписи.
- •4 Видеосигналы
- •4.1 Общие положения алгоритмов сжатия изображений
- •4.2 Алгоритмы сжатия
- •Gif (CompuServe Graphics Interchange Format)
- •4.3 Вейвлет-преобразования
- •4.3.1 Вейвлеты, вейвлет-преобразования, виды и свойства Вейвлет анализ и прямое вейвлет-преобразование
- •4.3.2 Непрерывное прямое и обратное вейвлет-преобразования
- •4.3.3 Ортогональные вейвлеты
- •4.4 Формат сжатия изображений jpeg
- •2) Дискретизация
- •3) Сдвиг Уровня
- •4) 8X8 Дискретное Косинусоидальное Преобразование (dct)
- •5) Зигзагообразная перестановка 64 dct коэффициентов
- •6) Квантование
- •7) RunLength кодирование нулей (rlc)
- •8) Конечный шаг - кодирование Хаффмана
- •4.5 Jpeg2000
- •4.5.1 Общая характеристика стандарта и основные принципы сжатия
- •4.5.2 Информационные потери в jpeg2000 на разных этапах обработки
- •4.5.3 Практическая реализация
- •4.6 Видеостандарт mpeg
- •4.6.1 Общее описание
- •4.6.2 Предварительная обработка
- •4.6.3 Преобразование макроблоков I-изображений
- •4.6.4 Преобразование макроблоков р-изображений
- •4.6.5 Преобразование макроблоков в-изображений
- •4.6.6 Разделы макроблоков
- •4.7 Mpeg-1
- •Параметры mpeg-1
- •4.8 Mpeg-2
- •4.8.1 Стандарт кодирования mpeg-2
- •4.8.2 Компрессия видеоданных
- •4.8.3 Кодируемые кадры
- •4.8.4 Компенсация движения
- •4.8.5 Дискретно-косинусное преобразование
- •4.8.6 Профессиональный профиль стандарта mpeg-2
- •4.9.11 Плюсы и минусы mpeg-4
- •4.10 Стандарт hdtv
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •5.2 Определение и классификация систем доставки
- •5.3 Система цифрового телевизионного вещания dvb
- •6.Описание формата dvb-s2
- •8. Мультиплексирование в системах цифрового тв вещания
- •8.1 Уровни мультиплексирования
- •8.2 Статистическое мультиплексирование
- •8.3 Структура pes-пакета
- •8.4 Структура транспортных пакетов
- •8.5 Передача сервисной информации в системах цифрового тв вещания
- •8.5.1 Место сервисной информации
- •8.5.2 Таблицы сервисной информации
- •8.5.3 Использование таблиц сервисной информации
- •8.5.4 Передача таблиц сервисной информации
- •8.6 Синхронизация в системах цифрового тв вещания
- •8.6.1 Принцип постоянной задержки
- •8.6.2 Метки времени
- •8.6.3 Подстройка системных часов
- •8.6.4 Метки декодирования и предъявления
- •8.7 Коммутация транспортных потоков mpeg-2
- •8.7.1 Обобщенная модель коммутатора цифровых потоков
- •8.7.2 Работа буфера декодера
- •9. Организация многочастотных и одночастотных цифровых радиовещательных сетей
- •9.1Типы сетей наземного цифрового вещания
- •9.2 Модели канала
4.6.4 Преобразование макроблоков р-изображений
Макроблоки Р-изображений могут быть различных типов - опорные (intra), кодируемые согласно уже описанной схеме, и предсказываемые (predicted), у которых формируются и аналогичным образом преобразуются разности текущего макроблока и подобного ему (смещенного) макроблока из предыдущего I- или Р-изображения. Важно отметить, что опорные блоки обычно требуют для своего кодирования существенно больше информации, но и обеспечивают более высокую точность при восстановлении. Очевидно, что в основном в Р-изображениях присутствуют макроблоки второго типа.
Стандарт не ограничивает метода определения векторов смещений при поиске подобных макроблоков, но определяет диапазон их максимальных значений как ±128 при точности задания в 1 пиксел или как ±64 при точности 1/2 (но может быть меньше - задается кодером). Наиболее точный метод -полный поиск (full search) - сводится к расчету ошибки предсказания (например, среднее значение абсолютной величины разности Y-отсчетов текущего макроблока и предсказанных) для всех разрешенных векторов и определения положения минимальной ошибки. Более быстрым, но достаточно точным является т.н. логарифмический метод. Он выполняется за несколько шагов, на каждом из которых рассчитываются и сравниваются по 9 значений ошибки в узловых точках с постепенным сужением области поиска и повышением точности предсказания.
Ниже представлен соответствующий пример подобного поиска за 3 шага, где цифры соответствуют его номерам шагов.
Здесь размер шага меняется как 4->2—>1, а диапазон возможных значений вектора равен (7,7). Известен также метод телескопического поиска, рекомендуемый для последовательных В-изображений и основанный на использовании в качестве стартовой оценки вектора смещения текущего макроблока значение вектора из предыдущего В-изображения для этого же макроблока. Важно подчеркнуть, что не все найденные вектора смещения будут использованы для построения (предсказания) макроблоков текущего изображения на основании соответствующих макроблоков из предыдущего I - или Р-изображения. Может оказаться, что разница между ошибкой подобного оптимального предсказания и ошибкой предсказания, полученной при нулевом смещении, несущественна (~1), а потому целесообразно пренебречь смещением (экономия на информации о векторе). Более того, если последняя ошибка мала сама по себе (~1), то поиск можно просто не производить. С другой стороны, даже с использованием оптимального вектора ошибка может оказаться столь значительной, что экономии объема информации, требуемого для кодирования макроблока, за счет предсказания по сравнению со случаем его непосредственного кодирования как опорного, не возникает. Для упрощенного анализа требуемых объемов можно сравнивать средние дисперсии Y-отсчетов текущего макроблока и его разности с предсказанным. При этом в случае, когда дисперсия текущего макроблока сама по себе мала (меньше 64), целесообразно кодировать данный блок как опорный даже без подобного сравнения.
Последующая схема преобразования разностных макроблоков аналогична преобразованию опорных. Единственное существенное отличие может заключаться в использовании иного вида матрицы квантования с менее выраженным подавлением высоких частот. Поскольку разности в основном несут информацию о небольших изменениях фрагментов сцены (в процессе их перемещения), то высокие частоты, ответственные за детализацию изображений, столь же важны, как и низкие. Конкретный вид матрицы задается кодером, но по умолчанию она принимается равномерной с постоянным значением 16 для всех частот включая нулевую. После квантования все DCT-коэффициенты блока могут оказаться равными нулю, а для его передачи достаточно поставить соответствующую определенную стандартом метку (флаг) и сразу перейти к следующему блоку. Для таких пропускаемых (skipped) блоков достигается самый короткий код описания. Аналогичная ситуация возникает с макроблоком, когда все его блоки имеют статус skipped, и соответствующие вектора смещения (если они должны быть определены) также равны нулю.