С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

Р а з д е л 7
именно 144 активных строки в кадре и 176 отсчетов в активной части
строки, кодек MPEG-4 позволяет снизить скорость цифрового потока
до 64 Кбит/с.
Согласно экспертным оценкам для получения изображения сту-
дийного качества, соответствующего Рекомендации 601 МККР, необ-
ходимо передавать видеоданные со скоростью около 9 Мбит/с, тогда
декодированный видеосигнал будет пригоден для последующей циф-
ровой обработки. Для получения качества изображения, равного ка-
честву изображения на экране бытового телевизора, достаточна ско-
рость передачи около 6 Мбит/с. Однако в этом случае декодирован-
ный видеосигнал малопригоден для последующей обработки и пов-
торного кодирования с информационным сжатием.
Что касается передачи звуковых данных, то в настоящее время
общепринятым эталоном высшего качества звука является качество,
получаемое при воспроизведении компакт-дисков. Поэтому в стандар-
те MPEG-2 предполагается, что в системах цифрового ТВ вещания
качество звукового сопровождения в формате стерео субъективно не
должно отличаться от звука компакт-диска. Это условие выполняется
для принятой в стандарте MPEG-2 системы информационного сжатия
звуковых данных MUSICAM при скорости передачи по 128 Кбит/с в
каждом моноканале звукового сопровождения. Таким образом, для
самого низкого уровня — двухканального стереофонического звуко-
вого сопровождения — потребуется скорость передачи цифровых дан-
ных, равная 128
×
2 = 256 кбит/с.
7.3.1. Краткое описание алгоритма сжатия видеосигнала
в стандарте MPEG-2
Стандарт MPEG-2 сам по себе не регламентирует методы сжа-
тия, а только определяет, как должен выглядеть битовый поток коди-
рованного видеосигнала. Поэтому конкретные алгоритмы стандарта
являются коммерческой тайной фирм-производителей оборудования.
Однако существуют общие принципы сжатия цифрового видеосигна-
ла, и это позволяет представить процесс сжатия в виде ряда последо-
вательных операций (рис. 7.7).
Главное статистическое свойство, на котором основана аппарату-
ра сжатия, — межэлементная корреляция, предполагающая коррели-
рованность между собой последовательных кадров видеоданных.
Значения отдельных пикселов изображения при этом могут быть
предсказаны по значениям ближайших пикселов внутри одного кад-
ра с применением аппаратуры внутрикадрового кодирования, а также
по значениям пикселов, расположенных в ближайших кадрах, с испо-

---

Сокращение информационной избыточности
141
Ðèñ. 7.7.
Обобщенное представление метода сжатия телевизионного сигнала
в стандарте MPEG-2
льзованием аппаратуры межкадрового кодирования и компенсацией
перемещения объектов в кадре.
В стандарте MPEG-2 используются три вида кодирования: внут-
рикадровое, межкадровое «вперед» с компенсацией движения, меж-
кадровое двунаправленное с компенсацией движения.
В соответствии с профилями и уровнями, определенными в
MPEG-2, существует большое число вариантов систем, соответству-
ющих требованиям стандарта. Поскольку кодер в стандарте не оп-
ределен, то допускаются различные варианты его реализации. Кро-
ме того, декодер может улучшать качество видеосигнала различными
способами, не приводящими к заметным отклонениям от опублико-
ванного стандарта.
Системная часть стандарта MPEG-2 регламентирует порядок
формирования единого (транспортного) потока данных из множества
элементарных потоков и определяет последовательность их кодиро-
вания. Обобщенная структурная схема формирования транспортного
потока представлена на рис. 7.8. После сжатия звуковой и видеоин-
формации на выходе соответствующих кодеров формируются элемен-
тарные потоки (Elementary Stream, ES).
Так несколько элементарных потоков поступают на вход форми-
рователя пакетированного элементарного потока (Packetized Elemen-
tary Stream, PES). В результате на его выходе образуется пакетиро-

---

142