数字视频与音频存储、传输技术
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数字视频/音频存储、传输技术
本章学习内容及要求
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
一、数字存储、传输的系统模型
数字信息存储的主要优点
1、抗干扰能力强，特别是在中继传输时更为明显 2、可以进行差错控制，因而提高了信息传输存储 的可靠性 3、便于使用计算机技术，对信号进行处理、存储和 变换，从而提高了信息传输、存储的灵活性。 4、便于加密，对所传输、存储的信息进行保密或 版权保护。5、易于与其他系统配合使用，构成一个 灵活、通用、多功能的综合业务信息传输网。 6、易于集成化和大规模生产，其性能一致性好，且 成本低。
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
二、信源码技术
（一）、信源信号的数字化 （二）、信源高效编码 视频数据压缩编码技术
音频数据压缩编码技术 (三)、数字视音频压缩编码技术标准
（一）、信源信号的数字化
1、PCM（pulse code modulation)
3、冗余形式： ①、空间冗余 ②、时间冗余 ③、结构冗余 ④、知识冗余 ⑤、视觉冗余 ⑥、图像区域的相同性冗余 ⑦、纹理的统计冗余
视觉冗余里的图像子采样
4、视频数据压缩的基本方法
①、着眼于图像信源的统计特征的压缩方式，主要采 用统计编码法、预测编码法、变换编码法、矢量量化 编码法、子带—小波编码法、神经网络编码法等 ②着眼于人眼视觉特性的压缩方式，主要采用基于方 向滤波的图像编码法、基于图像轮廓—纹理的编码法 ③着眼于图像传递的景物（内容）特征的压缩方式， 主要采用分形编码法、基于模型的编码法。
Mpeg-2适用于多媒体计算机、多媒体数据库、多媒体 通信、常规电视数字化、高清晰度电视（HDTV）及 交互式电视
Mpeg-4 适用于多媒体internet、视频会议和视频电话、 交互式视频游戏和多媒体邮件、基于网络的数据服务、 光盘等交互式存储媒体
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
：是“数字化最基本的技术Hale Waihona Puke Baidu，模拟信号正是 通过PCM而变换成数字信号的。变成数据位 流
A、矢量量化 B、数据流
A、矢量量化
（二）信源高效编码—视频数据压缩编码技术
1、视频数据存在的信息冗余为压缩编码提供了可能 2、彩色电视的复合信号传输:Y （Y=0.3R+0.59G+0.11B) 色度C(R-Y=0.7R-0.59G-0.11B\B-Y=-0.3R0.59G+0.89B)
（三）、数字视音频压缩编码技术标准（PAGE10）
静止图像压缩标准：JPEG
活动图像压缩标准：MPEG MPEG是Moving Picture Expert Group ( 运动图像专家组）
活动图像压缩标准：MPEG
Mpeg-1:适于约1.5Mb/s以下数字存储媒体:常见的有 CD-ROM、DAT、硬盘、可写光盘等，也适用于远程 通信
三、信道码技术
纠错技术 交织技术
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
四、光存储技术
（一）、光盘存储系统
1、光盘 A、按光盘物理结构和信号记录的物理格式不 同可分为LD类、CD类、DVD类 B、按外观分为绿盘、蓝盘和金盘 C、光盘有双面和单面之分（DVD 4.7G 是VCD的7
倍）
2、光盘机的分类 A、只写一次型光盘机 B、可擦写型光盘机
A、只写一次型光盘机
在只写一次型光盘机中，聚焦直径不到1μm、功率 12mW的激光束，如此高的能量密度被膜面记录层 吸收后使膜面性质发生改变或破坏.激光束在不到 1μs的时间内把光照微区的膜层温度升高数百甚至 上千摄氏度,最终形成结构稳定的不可逆的记录信息 标志. 1、烧蚀型烧蚀型记录介质具有较底的熔点：碲、硒、 铋基合金。 2、起泡型（金盘）：表面是柔性好、熔点高的金或银 薄膜，其蒸镀在透明的染料—聚合物层上面，第三层 是反射层和保护层。 3、还有纹理型、相变型和光致变色型
本章学习内容及要求
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
一、数字存储、传输的系统模型
数字信息存储的主要优点
1、抗干扰能力强，特别是在中继传输时更为明显 2、可以进行差错控制，因而提高了信息传输存储 的可靠性 3、便于使用计算机技术，对信号进行处理、存储和 变换，从而提高了信息传输、存储的灵活性。 4、便于加密，对所传输、存储的信息进行保密或 版权保护。5、易于与其他系统配合使用，构成一个 灵活、通用、多功能的综合业务信息传输网。 6、易于集成化和大规模生产，其性能一致性好，且 成本低。
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
二、信源码技术
（一）、信源信号的数字化 （二）、信源高效编码 视频数据压缩编码技术
音频数据压缩编码技术 (三)、数字视音频压缩编码技术标准
（一）、信源信号的数字化
1、PCM（pulse code modulation)
3、冗余形式： ①、空间冗余 ②、时间冗余 ③、结构冗余 ④、知识冗余 ⑤、视觉冗余 ⑥、图像区域的相同性冗余 ⑦、纹理的统计冗余
视觉冗余里的图像子采样
4、视频数据压缩的基本方法
①、着眼于图像信源的统计特征的压缩方式，主要采 用统计编码法、预测编码法、变换编码法、矢量量化 编码法、子带—小波编码法、神经网络编码法等 ②着眼于人眼视觉特性的压缩方式，主要采用基于方 向滤波的图像编码法、基于图像轮廓—纹理的编码法 ③着眼于图像传递的景物（内容）特征的压缩方式， 主要采用分形编码法、基于模型的编码法。
Mpeg-2适用于多媒体计算机、多媒体数据库、多媒体 通信、常规电视数字化、高清晰度电视（HDTV）及 交互式电视
Mpeg-4 适用于多媒体internet、视频会议和视频电话、 交互式视频游戏和多媒体邮件、基于网络的数据服务、 光盘等交互式存储媒体
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
：是“数字化最基本的技术Hale Waihona Puke Baidu，模拟信号正是 通过PCM而变换成数字信号的。变成数据位 流
A、矢量量化 B、数据流
A、矢量量化
（二）信源高效编码—视频数据压缩编码技术
1、视频数据存在的信息冗余为压缩编码提供了可能 2、彩色电视的复合信号传输:Y （Y=0.3R+0.59G+0.11B) 色度C(R-Y=0.7R-0.59G-0.11B\B-Y=-0.3R0.59G+0.89B)
（三）、数字视音频压缩编码技术标准（PAGE10）
静止图像压缩标准：JPEG
活动图像压缩标准：MPEG MPEG是Moving Picture Expert Group ( 运动图像专家组）
活动图像压缩标准：MPEG
Mpeg-1:适于约1.5Mb/s以下数字存储媒体:常见的有 CD-ROM、DAT、硬盘、可写光盘等，也适用于远程 通信
三、信道码技术
纠错技术 交织技术
一、数字存储、传输的系统模型 二、信源码技术 三、信道码技术 四、光存储技术
四、光存储技术
（一）、光盘存储系统
1、光盘 A、按光盘物理结构和信号记录的物理格式不 同可分为LD类、CD类、DVD类 B、按外观分为绿盘、蓝盘和金盘 C、光盘有双面和单面之分（DVD 4.7G 是VCD的7
倍）
2、光盘机的分类 A、只写一次型光盘机 B、可擦写型光盘机
A、只写一次型光盘机
在只写一次型光盘机中，聚焦直径不到1μm、功率 12mW的激光束，如此高的能量密度被膜面记录层 吸收后使膜面性质发生改变或破坏.激光束在不到 1μs的时间内把光照微区的膜层温度升高数百甚至 上千摄氏度,最终形成结构稳定的不可逆的记录信息 标志. 1、烧蚀型烧蚀型记录介质具有较底的熔点：碲、硒、 铋基合金。 2、起泡型（金盘）：表面是柔性好、熔点高的金或银 薄膜，其蒸镀在透明的染料—聚合物层上面，第三层 是反射层和保护层。 3、还有纹理型、相变型和光致变色型