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          視頻基礎(chǔ)

          作者: 時(shí)間:2011-04-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          逐行掃描DVD規(guī)格相同,行頻為31.5kHz。

          D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水平1080線,隔行掃描),高清采用最多的一種分辨率,分辨率為1920×1080i/60HZ,行頻為33.75kHz。

          D4:720p格式(750p):1280×720(水平720線,逐行掃描),雖然分辨率較D3要低,但是因?yàn)橹鹦袙呙瑁忻嫔细嗳烁杏X相對(duì)于1080i(實(shí)際逐次540線)視覺效果更加清晰。在最大分辨率達(dá)到1920×1080的情況下,D3要比D4感覺更加清晰,尤其是文字表現(xiàn)力上,分辨率為1280×720p/60HZ,行頻為45kHz。

          D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水平1080線,逐行掃描),目前民用高清視頻的最高標(biāo)準(zhǔn),分辨率為1920×1080p/60HZ,行頻為67.5KHZ。

          其中D1 和D2標(biāo)準(zhǔn)是我們一般模擬電視的最高標(biāo)準(zhǔn),并不能稱的上高清晰,D3的1080i標(biāo)準(zhǔn)是高清晰電視的基本標(biāo)準(zhǔn),它可以兼容720p格式,而D5的1080p只是專業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn),并不是民用級(jí)別的,上面所給出的60HZ只是理想狀態(tài)下的場(chǎng)頻,而它的行頻為67.5KHZ,目前還沒有如此高行頻的電視問世,實(shí)際在專業(yè)領(lǐng)域里1080p的場(chǎng)頻只有24HZ,25HZ和30HZ。
          需要指出的一點(diǎn)是,DVI接口是日本獨(dú)有的特殊接口,國(guó)內(nèi)電視幾乎沒有帶這種接口的,最多的是色差接口,而色差接口最多支持到D4,理論上肯定沒有HDMI(純數(shù)字信號(hào),支持到1080p)的最高清晰度高,但在1920×1080以下分辨率的電視機(jī)上,一般也沒有很大差別。

          4 音頻技術(shù)

          視頻通訊過程是視頻和音頻的實(shí)時(shí)雙向完整通訊過程。在這個(gè)過程中我們?yōu)榱双@得高清晰視頻圖像,有時(shí)卻忽略了另外一個(gè)重要的過程——音頻通訊過程。如果我們?cè)谟^看高清晰視頻圖像的時(shí)候,不能得到一個(gè)更清晰、連續(xù)的音頻效果。那么這個(gè)過程實(shí)際上就沒有任何意義,所以其重要性甚至超過視頻。在傳統(tǒng)的視頻會(huì)議系統(tǒng)中音頻技術(shù)發(fā)展極其緩慢,原因在于目前應(yīng)用于視頻通訊的音頻編解碼壓縮標(biāo)準(zhǔn)都是為了保持傳輸時(shí)的低帶寬占用和較高的編解碼效率,從而將音頻信號(hào)的采樣頻率、采樣精度和采樣范圍指標(biāo)做了極大的降低,使得所能提供的音頻清晰度和還原性都有很大程度上的衰減。與用于存儲(chǔ)和回放非實(shí)時(shí)壓縮協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)(如OGG、MP3等)相比,音頻的保真度非常低。這樣就在某種程度上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聲音的還原達(dá)不到要求。目前傳統(tǒng)視頻通訊過程中主要采用的是G.711、G.722、G.722.1、G.728等音頻標(biāo)準(zhǔn),音頻寬度僅有50Hz-7KHz單聲道,而人耳所能感知的自然界的頻響能力可以達(dá)到20Hz-20KHz,因此,在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境音的還原過程中過多的音頻信息的丟失造成了無法真實(shí)表現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況。所以在高清晰視頻通訊過程中我們勢(shì)必要有一種相輔助的音頻處理方式解決此問題。使整個(gè)高清晰通訊過程更去近于完美。

          目前國(guó)際上對(duì)音頻處理技術(shù)上標(biāo)準(zhǔn)較多,在對(duì)下一代實(shí)時(shí)交互音頻處理上可以采用MPEG-1 Layer 2或AAC系列音頻,對(duì)選用標(biāo)準(zhǔn)的原則是,音頻頻響范圍要達(dá)到22KHz,這樣就幾乎可以覆蓋了人耳聽覺的全部范圍,甚至在高頻方面還有所超越,能夠使現(xiàn)場(chǎng)音頻得到真實(shí)自然的還原,并且在還原時(shí)可以采用雙聲道立體聲回放,使整個(gè)視頻通訊的聲音有更強(qiáng)的臨近感,達(dá)到CD級(jí)音質(zhì)。同時(shí)在對(duì)鏈路帶寬的適應(yīng)和編解碼效率上達(dá)到最佳。下面是各種音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的說明:

          4.1 G.711

          類型:Audio
          制定者:ITU-T
          所需頻寬:64Kbps
          特性:算法復(fù)雜度小,音質(zhì)一般
          優(yōu)點(diǎn):算法復(fù)雜度低,壓縮比?。–D音質(zhì)>400kbps),編解碼延時(shí)最短(相對(duì)其它技術(shù))
          缺點(diǎn):占用的帶寬較高
          備注:70年代CCITT公布的G.711 64kb/s脈沖編碼調(diào)制PCM。

          4.2 G.721

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:32Kbps

          音頻頻寬:3.4KHZ
          特性:相對(duì)于PCMA和PCMU,其壓縮比較高,可以提供2:1的壓縮比。
          優(yōu)點(diǎn):壓縮比大
          缺點(diǎn):聲音質(zhì)量一般
          備注:子帶ADPCM(SB-ADPCM)技術(shù)。G.721標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)代碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它使用ADPCM轉(zhuǎn)換技術(shù),實(shí)現(xiàn)64 kb/s A律或μ律PCM速率和32 kb/s速率之間的相互轉(zhuǎn)換。

          4.3 G.722

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:64Kbps

          音頻寬度:7KHZ
          特性:G722能提供高保真的語音質(zhì)量
          優(yōu)點(diǎn):音質(zhì)好
          缺點(diǎn):帶寬要求高
          備注:子帶ADPCM(SB-ADPCM)技術(shù)

          4.4 G.722.1

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:32Kbps/24Kbps

          音頻寬度:7KHZ
          特性:可實(shí)現(xiàn)比G.722 編解碼器更低的比特率以及更大的壓縮。目標(biāo)是以大約一半的比特率實(shí)現(xiàn) G.722 大致相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量。
          優(yōu)點(diǎn):音質(zhì)好
          缺點(diǎn):帶寬要求高
          備注:目前大多用于電視會(huì)議系統(tǒng)。

          4.5 G.722.1附錄C

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:48Kbps/32Kbps/4Kbps

          音頻寬度:14KHZ
          特性:采用自Polycom 的Siren?14 專利算法,與早先的寬頻帶音頻技術(shù)相比具有突破性的優(yōu)勢(shì),提供了低時(shí)延的14 kHz 超寬頻帶音頻,而碼率不到MPEG4 AAC-LD 替代編解碼器的一半,同時(shí)要求的運(yùn)算能力僅為十分之一到二十分之一,這樣就留出了更多的處理器周期來提高視頻質(zhì)量或者運(yùn)行因特網(wǎng)應(yīng)用程序,并且移動(dòng)設(shè)備上的電池續(xù)航時(shí)間也可延長(zhǎng)。
          優(yōu)點(diǎn):音質(zhì)更為清晰,幾乎可與CD 音質(zhì)媲美,在視頻會(huì)議等應(yīng)用中可以降低聽者的疲勞程度。
          缺點(diǎn):是Polycom的專利技術(shù)。
          備注:目前大多用于電視會(huì)議系統(tǒng)

          4.6 G.723(低碼率語音編碼算法)

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:5.3Kbps/6.3Kbps

          音頻寬度:3.4KHZ

          特性:語音質(zhì)量接近良,帶寬要求低,高效實(shí)現(xiàn),便于多路擴(kuò)展,可利用C5402片內(nèi)16kRAM實(shí)現(xiàn)53coder。達(dá)到ITU-TG723要求的語音質(zhì)量,性能穩(wěn)定??捎糜贗P電話語音信源編碼或高效語音壓縮存儲(chǔ)。
          優(yōu)點(diǎn):碼率低,帶寬要求較小。并達(dá)到ITU-TG723要求的語音質(zhì)量,性能穩(wěn)定。
          缺點(diǎn):聲音質(zhì)量一般
          備注:G.723語音編碼器是一種用于多媒體通信,編碼速率為5.3kbits/s和6.3kbit/s的雙碼率編碼方案。G.723標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)制定的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)組成部分,可以應(yīng)用于IP電話等系統(tǒng)中。其中,5.3kbits/s碼率編碼器采用多脈沖最大似然量化技術(shù)(MP-MLQ),6.3kbits/s碼率編碼器采用代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)技術(shù)。

          4.7 G.723.1(雙速率語音編碼算法)

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:5.3Kbps(22.9)

          音頻寬度:3.4KHZ
          特性:能夠?qū)σ魳泛推渌纛l信號(hào)進(jìn)行壓縮和解壓縮,但它對(duì)語音信號(hào)來說是最優(yōu)的。G.723.1采用了執(zhí)行不連續(xù)傳輸?shù)撵o音壓縮,這就意味著在靜音期間的比特流中加入了人為的噪聲。除了預(yù)留帶寬之外,這種技術(shù)使發(fā)信機(jī)的調(diào)制解調(diào)器保持連續(xù)工作,并且避免了載波信號(hào)的時(shí)通時(shí)斷。
          優(yōu)點(diǎn):碼率低,帶寬要求較小。并達(dá)到ITU-TG723要求的語音質(zhì)量,性能穩(wěn)定,避免了載波信號(hào)的時(shí)通時(shí)斷。
          缺點(diǎn):語音質(zhì)量一般
          備注:G.723.1算法是ITU-T建議的應(yīng)用于低速率多媒體服務(wù)中語音或其它音頻信號(hào)的壓縮算法,其目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)包括H.323、H.324等多媒體通信系統(tǒng) 。目前該算法已成為IP電話系統(tǒng)中的必選算法之一。

          4.8 G.728

          制定者:ITU-T
          所需帶寬:16Kbps/8Kbps

          音頻寬度:3.4KHZ
          特性:用于IP電話、衛(wèi)星通信、語音存儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域。G.728是一種低時(shí)延編碼器,但它比其它的編碼器都復(fù)雜,這是因?yàn)樵诰幋a器中必須重復(fù)做50階LPC分析。G.728還采用了自適應(yīng)后置濾波器來提高其性能。
          優(yōu)點(diǎn):后向自適應(yīng),采用自適應(yīng)后置濾波器來提高其性能
          缺點(diǎn):比其它的編碼器都復(fù)雜
          備注:G.728 16kb/s短延時(shí)碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(LD-CELP)。1996年ITU公布了G.728 8kb/s的CS-ACELP算法,可以用于IP電話、衛(wèi)星通信、語音存儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域。16 kbps G.728低時(shí)延碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)。
          G.728是低比特線性預(yù)測(cè)合成分析編碼器(G.729和G.723.1)和后向ADPCM編碼器的混合體。G.728是LD-CELP編碼器,它一次只處理5個(gè)樣點(diǎn)。對(duì)于低速率(56~128 kbps)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)可視電話,G.728是一種建議采用的語音編碼器。由于其后向自適應(yīng)特性,因此G.728是一種低時(shí)延編碼器,但它比其它的編碼器都復(fù)雜,這是因?yàn)樵诰幋a器中必須重復(fù)做50階LPC分析。G.728還采用了自適應(yīng)后置濾波器來提高其性能。

          4.9 


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