VCD影碟机

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5. 2MPEG-1编码原理
MPEG-1 (ISO/IEC11172)标准，它定义了压缩的音频和视频数据比特 流，数据传输率为1. 5 Mb/s，适用于CD-ROM和VCD。
5. 2. 1帧图像编码原理
1.图像分割 活动的电视图像是由一幅一幅的静止画面组成的，相邻两幅画面在内
容上有很多相同的部分，当它们快速、连续变化时，就变成活动的图像 了。电视图像根据制式不同，其变换的频率不同。NTSC制电视信号每 秒传输30幅画面(帧)，PAL制和SECAM制都是每秒传输25幅画面。 为了对图像进行数字化处理，必须对每帧图像进行分割。在数字激光 视盘系统中，一帧图像的分割方法如图5-1所示，具体分割步骤如下。 (1)将一帧图像横向切成若干条(PAL制式:18条;NTSC制式:15条)，每一 条称为一片。
第5章 VCD影碟机
1 5. 1 VCD影碟机的概述 2 5. 2 MPEG-1编码原理 3 5. 3 MPEG-1解码原理 4 5. 4 VCD光盘的结构与数据格式 5 5. 5 错误的产生与纠错技术
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第5章 VCD影碟机
6 5. 6 EFM调制与激光刻录原理 7 5. 7 机芯结构与芯片组 83 5. 8 激光头及数码伺服电路工作原理 9 5. 9 数字信号处理与控制电路工作原理 10 5. 10 常用MPEG-1解码芯片简介
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第5章 VCD影碟机
11 5概述
音频信号采用CD技术实现了数字化，将模拟记录改为数字记录，使 音频信号传输在信噪比、保真度、抖晃率等指标上得到了极大的提高， 使CD光盘成为高质量音乐记录媒体。如何实现视频信号的数字化是继 音频信号数字化后影视技术的主要课题。由于视频信号与音频信号差异 太大，单纯依靠CD技术已无法完成。国际标准化组织ISO于1988年设 立活动图像专家组MPEG ( Moving Picture Experts Group，其任务 是研制视频压缩、音频压缩及各种压缩数据流的复合和同步方面的国际 标准。在1992年，经过多方努力，活动图像专家组正式发布MPEG -1标 准。该标准是一种全活动图像的压缩标准，一也是VCD ( Video CD)技 术的核心。1993年3月日本索尼公司和荷兰飞利浦公司推出了基于该压 缩标准的卡拉OK - CD。日本JVC等公司使卡拉OK - CD进一步实用化， 将其改称为VCD1. 0版本。同年8月飞利浦、JVC、索尼、松下等四家公 司一致同意在卡拉OK - CD的规格基础上加以发展，加入视频索引新功 能，制定了VCD标准，称为VCD1. 1版本。1994年8月索尼和松下等公 司在原来的基础上，增加了PBC ( Play Back Control)播放控制即
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5. 1VCD影碟机的概述
交互式功能和高精度静止图像两种功能，增加了菜单和九画面浏览功能， 从菜单中可随意调出静止画面或动画画面，还能快速调出和检索，称为 VCD2. 0版本。1997年在VCD2. 0版本的基础上，增加了交互动画功能， 推出VCD3. 0版本。
VCD是全部采用数字化技术的激光视盘系统，它不仅包含有一对数字 立体声音频信号，还包括一路全活动的数字图像信号。虽然VCD系统的 图像清晰度不及原来的LD ( LaserVision Disc)系统(LD光盘直径达12 in，两面都可以记录信息，采用模拟处理方式记录音频和视频信号)，但 它实现了从模拟到数字的一次飞跃，而且通过压缩技术将长达74 min的 数字化活动图像和伴音信号刻录在一张直径只有12 cm的VCD盘上。
由于VCD盘比LD要便宜得多，且与CD兼容，因此VCD一经问世，便 迅速进入千家万户。
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5. 1VCD影碟机的概述
1993年7月，MPEG发布了适用于高清晰度的图像和环绕立体声的 MPEG -2标准。1998年9月29日我国国家信息产业部颁布“超级VCD” 新标准，超级VCD采用MPEG -2技术，视频部分采用MPEG -2，达到了 LD的图像质量，同时提供高质量的环绕立体声。
I帧图像的数据压缩率比较小，编码信息量最大。 (2) P帧图像:采用预测编码和运动补偿技术，以它前面的I帧图像作为
参考画面，对其中如背景等重复的信息不予传输，只传输与它前面I帧图 像的差值图像信息，该差值信息可以看成是图像的变化(运动)部分。P帧 是在I帧的基础上获得的，P帧的前面如果不是I帧而是P帧，一也可以由 前面的P帧获得预测误差。同时，当前的P帧又可作为后续P帧或下面将 要介绍的B帧的参考帧，因此P帧的错误具有扩散性。一旦出现错误， 则其错误要传递到下一个I帧为止。
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5. 2MPEG-1编码原理
(2)每一片再纵向切成22块(PAL制式和NTSC制式)，称之为宏块，一 也称之为大块。
(3)将每个宏块分为3层，一层为亮度Y信号，另两层分别为红色色差 信号CR和蓝色色差信号CB。
(4)入的视觉要求亮度清晰度比色度清晰度更高，所以将宏块的亮度部 分又细分成4个像块。
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5. 2MPEG-1编码原理
只有少许差异，背景差异更小，整帧图像换新的相邻帧是几乎没有的。 MPEG-1标准把要传输的帧图像划分为三种不同类型，即帧内图像(I帧)、 前向预测图像(P帧)、双向预测图像(B帧)。
(1) I帧图像:它为独立的，是场景更换后的第一帧画面，是产生后续其 他画面的基础，不需要其他的图像作参考进行编码，采用全帧编码，用 静止图像压缩的方法进行处理。
(5)最后再将每个像块细分为64个(8 x8)像素小块。 2.帧间压缩原理 帧间压缩技术是将不同时间的各帧图像加以比较，对其中的信息冗余
进行舍弃，从而使图像数据得到压缩。这种帧间数据压缩是针对不同时 间的信息冗余，又称时域冗余压缩。 我们知道，在彩色电视中，为了保证图像的连续感，避免跳动和闪烁 现象，每秒传输25一30帧图像，相邻帧间的变化是很小的，背景和主体