数字电视的接口与标准

2012-4-11
6.DisplayPort接口 视频电子标准协会(VESA)发布了DisplayPort显示接口标
准的最终版本ΡDisplayPort1.0 。作为DVI的继任者, DisplayPort将在传输视频信号的同时加人对高清音频 信号传输的支持, 同时支持更高的分辨率和刷新率。这 种接口可以为PC、监视器、显示面板、投影仪、以及 高分辨率内容应用提供多种不同的连接解决方案。为 减少各种设备的复杂度, DisplayPort整合了内外连接方 式, 并为交叉领域的应用提供了关键的性能支持。此外 , 还为强化下一代显示器的特性, 如颜色深度、刷新率、 分辨率以及其他先进应用提供了性能上的升级。
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时间冗余 t
t+1
空间冗余
DCT 感知冗余
视频编码技术发展历程
编码效率进一步提高已很艰难
色彩空间和变换编码已接近最优 用计算复杂度换取预测增益的空间越来越小 熵编码提高增益的路也不宽
宏块 差分预测 编码调制 变换编码 P帧 DCT B帧 视频 对象 基于位平面的 可伸缩编码 一般的 B帧 分布式 编码 基于上下文 的算术编码
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5.DUI接口 DUI是用于台式和笔记本电脑、工作站、pc显示器的
显示接口标准。这一标准的推出主要是为了取代VGA 模拟接口。UDI不但与DVI标准兼容, 也计划与HDMI标 准兼容。 DUI和HDMI/DVI一样, 使用了高带宽数字内容保护技术。 HDCP是目前针对播放优质高清内容进行内容保护而广 泛采用的技术。它使得兼容DUI 的台式和笔记本PC及 工作站能够播放最新的数字影像。
对于接口，大家并不陌生。
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为了适应数字显示器的发展，数字接口进行对接是必
不可少的。DVI和HDMI便是时下平板电视机上普遍应 该具备的两种数字接口。DVI接口是为了电脑而设计 的，被普遍配置在了液晶显示器上，显卡上也渐渐由 双DVI配置取代了之前的DVI+VGA接口的设计。而 HDMI接口是高清播放器上必备的、目前画质最好的 传输方式。另外，还有其他一些数字信号接口，例如 USB接口、IEEE1394、UDI接口、DsplayPort接口等。
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B接口 USB现在的应用越来越广泛，鼠标器、键盘、移动闪
存卡等，设和低速信号的传输。因此USB只适合用来 传输静态图片如数码相机的JPEG照片或低质量的动态 图像，而不适合传输动态高清晰度图像。
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2.IEEE1394也叫i.link，由于在数码摄像机上广泛应用，
Inel、IBM、HP、NEC等公司共同组成数字显示工作组 （DDWG）推出的接口标准。 传输速度高达约8Gbps，适合传输无压缩、高清晰度 视频信号。最高支持QXGA格式。现在不少显卡都有 QXGA DVI输出。DVI是现在等离子显示器的标准输入接口。 在模拟电视机上采用DVI接口的目的是利用数字传输不 容易受干扰的特性，对图像质量的提高并不显著。
1950 ~1985 专利可免费使用 专利可免费使用
混合编码 哈夫曼 编码 块运动估计 场景自适 应编码 隔行编码
1999
容错 高级的去块 效率虑波
2014
多视 编码
运动矢量 预测
基于对象 的可分级 编码
高精度运 动补偿
20
视频编码标准发展历程
ISO/IEC MPEG
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-4 AVC/H.264, MPEG HVC
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第一步是全面启动和推进，到2005年，卫星传输全 部实现数字化，有线电视网以及省级以上台基本实 现数字化，现有模拟电视接收采用机顶盒兼容接收 数字电视信号，并在2003年完成地面数字(高清晰 度)电视标准的制订，在大城市开播数字(高清晰度) 第二步是基本实现数字化，到2010年，广播影视节 目制作、播出以及卫星、有线传输实现数字化，地 面电视基本实现数字化，数字电视接收机得到普及； 第三步是2015年全面实现数字化，完成模拟向数字 的过渡，逐步停止模拟电视的播出。
因此也叫DV接口，传输的最高数据率是400Mbps。由 于速度的限制，在传输视频信号时只能传输隔行并且 经过MPEG压缩的信号。虽然大多数人无法观察到 MPEG压缩带来的图像质量损失，但是当然没有压缩是 最好的。IEEE1394也不适合传输高清晰度视频信号。
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3.DVI接口 DVI全称为Digital Visual Interface,它是由Silicon Image、
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3.国外数字电视传输标准
美国的高级电视制式(ATSC)； 欧洲的数字视频广播(DVB)；
日本的综合业务数字广播(ISDB)。
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我国数字电视及标准化状况
1994年，国务院成立“HDTV协调小组”和“HDTV” 总体组，任命“HDTV专家组”，分别组织HDTV战 略研究。 1996年，国家科委将“高清晰度电视功能样机的 研制”列为“九五”国家重大科技产业化工程项目。 1998年6月我国第一台完全自主开发的高清晰度 电视功能样机系统试验成功。 1999年初，国务院批准成立“数字高清晰度电视 研究开发与产业化专项”，成立专项领导小组、协 调小组及其办公室。
数字电视的接口与标准
上海大学通信与信息工程学院
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1.了解数字电视 了解数字电视 2.数字电视接口简介 数字电视接口简介 3.国内外数字电视传输标准 国内外数字电视传输标准 国内外
4.数字电视编码标准 4.数字电视编码标准
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1.了解数字电视
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1989
1993
1997
2001
2005
2009
2013
2017 年代
数字电视编码技术前沿和方向
多维度可伸缩编码
多视/立体视编码
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多维度可伸缩视频编码
可伸缩编码框架：融合时域、空域、质量、注意、动态范
围等的多维度可伸缩编码方法 注意编码：基于注意模型的感兴趣区域表达、编码及码流 优化截取方法
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Questions:
1.什么是数字电视？ 2.数字电视和模拟电视相比有哪些优点？ 3.哪两种数字电视接口是如今运用最广泛的？ 4.什么技术是目前针对播放优质高清内容进行内 容保护而广泛采用的技术？ 5.在未来的一段时间, 那种接口标准会占据数字视 频接口主流位置？为什么？ 6.数字电视的传输标准有哪几种？ 7.未来数字电视标准发展的趋势？ 8.我国数字电视编码标准是什么？ 9.
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1999年10月1日，用国内研制的第二代HDTV 功能样机系统，在国庆50周年的庆典中，成功 的进行了HDTV的实况转播试验。 2000年6月，国家计委下文，正式确定我国建 2000 6 立北京、上海、深圳3各数字电视试验区，开展 地面数字电视广播试验。 2001年国家广播电影电视总局确定我国数字电 视从有线切入，先试验后推广的发展计划。
简单来说，数字电视就是指从演播室到发射、传输、
接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所 有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流 来传播的电视类型。
数字电视相较于模拟电视的优点： 1.失真小、噪声低、视频质量高 2.易处理、易校正 3.容量大、节目多
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2.数字电视接口简介
纹理图
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深度图
分块模型
立体电视示范系统
多视点 立体视频 采集装置 现有 视频节目 自动立体 显示器 分时立体 显示器
…
深度图 生成平台
显示 适配器
多视点 立体视频 编码器
解码 绘制 终端 直播点播服务器 网络
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立体视编码
韩国立体电视广播示范系统 2002 FIFA World Cup Korea/Japan (5 games)
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4.HDMI（DVI-CE）接口
在目前平板电脑的所有接口中， HDMI接口是其中最炙手可热的。 HDMI规格的接口在保持高品质的情况下能够以数码 形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频数据其 卓越的性能超越了以往所有产品。 HDMI规格的连接器采用单线连接, 并且没有长度限 制, 取代了产品背后的复杂的线缆。 HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP) 以防止具 有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。
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总结
对DVI,HDMI,UDI的应用前景做下简单的比较。UDI与
DVI都不支持音频传输, UDI的带宽比DVI稍高一些, 被PC 业界视为DVI的后续标准, 主要应用于PC的视频显示接 口。HDMI支持音频信号、亮度色差信号, 不仅能应用 于视频显示接口, 而且是面向消费电子的高速多媒体较 理想的接口, 如高清DVD播放器、数字电视机顶盒等大 画面高清晰度显示设备之间的连接, 构建具有高清晰度 电视图像和多声道的下一代家庭影院。在未来的一段 时间, HDMI必然会占据数字视频接口主流位置。
空域 可伸缩 时域 可伸缩
质量 可伸缩 注意 可伸缩 动态 范围 可伸缩
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立体视频编码
立体感的产生 视差原理
2012-4-11
立体视频编码
立体电视与自由视点电视
2012-4-11
立体视频编码
立体显示 戴眼镜观看：互补色、时分立体电视 不戴眼镜即可观看：三维显示器
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立体视编码
多视预测编码 深度信息获取 立体摄像机直接获取：成本高 双目立体匹配方法：匹配点不 唯一问题，遮挡问题 单目单图示线索方法 ：可利用 图示信息较少，提取深度不准 确 其他研究：单目多图示线索方 法
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立体视编码
深度信息编码 基于模型的编码，通过编码模型参数来表示深度信息 对相邻帧间深度信息进行差分预测、量化编码 编码过程中的率失真优化
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4.数字电视编码标准
视频编码技术现状简介
视频编码技术前沿与方向
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传统视频编码技术原理
传统视频编码方法 从信号处理层面入手，以像 素、块为表示基础 基于香农信息论，采用混合 编码框架：变换 + 预测 + 熵 编码 视频编码的极限 数学极限 — 熵 差别感知能力 — Weber定 律， 心理学模型
ITU-T VCEG
H.261, H.262(MPEG-2), H.263, H.264, VCEG H.NGC
中国 AVS
AVS-P2,Biblioteka AVS-S 下一代标准？ 方向、技术？
下一代标准 AVS MPEG-4 AVC/H.264 MPEG-4 MPEG-2 MPEG-1
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