本帖最后由 基因 于 2011-8-17 00:50 编辑
不知道是不是我的权限不够 发到一个主题 总提示我字数超多 只有分两片发
下一步将要进行的就是量化。在这个过程中，为了限制视频段内的数据量，每一个交流系数都会被一个特定的数字分开，这个数字取决于量化器，即一个8行8列的表，表中的系数都是不小于1的数字。在量化过程中，直流系数不会被量化，因为它包含了主要的图像内容。限于篇幅，这部分内容从略。但需要注意的是，使用量化过程可以使经VLC后的码率接近于DV格式的25Mb/s。 接下来要进行的是可变长编码（VLC），真正的压缩就是在这一过程进行的。VLC变换可以将量化后定长的交流系数变换为可变长度的码字。量化器输出的直流系数后面紧接着的是交流系数，这个方法叫做Z型扫描（zigzagscan），交流系数是按频率输出的。不过，直流系数与交流系数是单独编码的。Z型扫描使输出的交流系数形成一长串，而大在多数情况下接近量化块左下角的交流系数都是0，这样就形成了一长串0。VLC将交流系数中0串中的每一个0系数至下一个非0系数都进行编码。每个代表串的码字由0串的长度和下一个非0系数的大小共同决定。这个过程称作改善的二维霍夫曼编码（modified 2-dimensional Huffman coding）。有关Z型扫描、码字长度和Huffman编码，请看以下三张图。 Z型扫描和VLC编码后的压缩数据流的长度（码率）因每个量化的DCT块而不同。这是因为每个原始的DCT块都有着不同的内容。也就是说，每个宏块压缩后的码率不同。正如前面所述，25Mbps的固定码率是在视频段级形成的，而不是在DCT块或宏块级。换句话说，通过在压缩流中合理地安排数据，就可以实现固定的25Mb/s输出。这个过程就称作成帧（framing）。 在成帧过程后进行的是de-shuffling过程，宏块流被重新分配到它们的原始位置。在记录到磁带之前，压缩的宏块流按照一定顺序被读到一个存储器里，形成所谓的成品块（product block）。每个成品块分别包含了一条磁迹上的数据。 对于视频数据来说，在成品块内占77列，135行，每一个宏块内的压缩数据流（77字节）存储在一行里，因为一条磁迹内含有135个宏块，所以共有135行。块内其余部分存有视频辅助数据（Video auxiliary data）、同步信号、ID数据等。每行都以同步信号开始，因此即使发生大量突发性错误，也可以较好地校正同步。 到这里DV格式中对视频信号的处理基本上就结束了。下面我们再来看看相对简单一点的音频部分。音频信号被记录在两个块内，这两个块相互****，但处理过程相同。在625/50系统中，6个音频字节分别记录在6条磁迹上，如图。 每个音频字节在成品块内占77列，9行，每行的长度与视频块相同。选择同样的同步块长度是为了简化处理电路。因为人耳对音频的错误比较敏感，所以在产品块中加入误码矫正数据之前，音频取样的顺序在音频块内就被打乱了。 每个音频块内都定义有音频的编码模式，主要区别是取样频率、量化位数和通道数的不同。通常，有两种模式可供选择。值得注意的是，48K模式采用的是16位线性PCM编码，而32K模式采用的是12位非线性PCM编码，量化过程稍有不同，这里不再赘述。 以上，我们简单了解了DV格式中最重要的视频和音频信号处理两部分。从中，不难看出，为了在25Mbps的速率下实现较好的图像质量，DV采用了许多独到的技术。这大概也是世界上众多的家用电器制造商共同选择DV的原因之一吧？那么，我们不禁会问，DVCAM和DVCPRO这两个格式又和DV有什么不同呢？这个问题很有意思。其实，它们都是基于DV的，在视音频信号处理上几乎没有区别，只不过DVCPRO对于625/50和525/60采用一致的4:1:1取样结构。有人又会问，那这两种取样结构对图像质量会有何影响呢？这个问题也比较有意思，因为4:2:0实际上是在垂直方向上牺牲了彩色清晰度，而4:1:1则是在水平方向上牺牲了彩色清晰度。某些资料显示，前者在显示方面有一定优势，因为人眼对水平方向上的细节更敏感一些，而后者呢，在多代复制性能上表现更加突出一些，两者各有利弊，所以我们不能仅从一方面来评出孰优孰劣。我认为，这两者倒是有一些共性，就是磁带厚度和磁迹宽度都比DV大，这也许是考虑到专业用户更多的编辑需要吧。 现在，我们就不难了解到，DVCPRO50和Di***al-S这两种50Mb/s的记录格式，其实采用的也都是帧内DV压缩，只不过它们的取样结构符合ITU-R BT.601标准，而且压缩比在3.3:1左右，属于浅压缩范畴。码率的增大换来的是图像清晰度的提高，尤其是彩色清晰度的提高和多代复制能力的增强等等。但我们也不必惊惶，目前的DV设备普遍采用了IEEE1394接口，复制是无损的，而且DV的性价比还是很高的。至于MPEGIMX，它采用的是一种纯I帧的MPEG-2压缩算法，虽然从整体上看，它和前面提到的两种格式都属于50Mb/s级别，而且压缩比也是相同的，更是同属帧内压缩，但MPEG的压缩算法与DV采用的是不同的，主要区别在于量化矩阵的选择等方面。总之，它们二者各有千秋。
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发表于 2011-8-17 00:47:10
