《MPEG基础和协议分析指南》学习笔记-1

计算机和视音频的融合是数据处理和脉冲编码调制 (PCM)应用的必然结果。

在所有的实际节目素材中，存在着两种类型的信号分 量：即新的、不可预见的信号分量和可以预见的信号分 量。新的不可预见的分量称为熵，它是信号中的真正信 息。

滤波器 的作用，把一部分熵删掉，降低传输数据量。

不过，我们可以在通道比特率保持不变但图像 质量可变或者通道中的图像质量保持不变而比特率可 变之间作出选择。

比特率 不变 就是码率不变，但是图像质量会下降。图像质量不变所以码率必须变。

电讯通信网络工作人员在实际应用 中倾向于保持传输比特率不变，可以使用缓冲存储器 来平均熵的变化，只要所产生的延迟能被接受即可。

这里，传输比特率不变，但是熵变大了，数据变大了，他们用延迟buffer 来对抗数据变大的方法。

因为打包破坏了时 间轴的连续性

加密节目。

某些节目是开放式的，但是有一些节目是 用于条件接收(加密)的，这些信息也包含在元数据中

时间域编码 就是 帧 间编码。

时间域编码除了会增加编码和解码的延迟之外，它还 给图像的编辑造成了困难。事实上，MPEG 数据流是 不能够任意编辑的。所以有这种限制，是因为在时间域 编码中，对某一画面的解码可能需要早先的画面内容， 而这早先的画面内容在编辑完成后可能就没法获得了。 还有，在 MPEG 中，不一定是按照实际图像出现的先 后顺序来发送图像，这将使编辑更为复杂。

变换，就是信息的另一种表示方法。

所谓变换，简而言之，就是波形在不同域中的表 示方法

MPEG-2 视频编码 与 H262 是同一个，只是以不同的名称授权。

图 4-3 表明了视频标准的演变。可以看到有时 ITU-T VCEG 组和MPEG WG 11组会合作推出新的视频编码 标准。那么编解码器就会被两个组织以不同的名称授 权。比如合作的 MPEG-2 视频编码标准在 ITU-T 组织 中就称为 H.262。

H.264/AVC 兼容 MPEG-2 的标准。

流进行很小的修改，就能够像传输 MPEG-2 视频一样 传输 H.264/AVC 视频。这样，H.264/AVC 对于一直使 用 MPEG-2 传输流(TS)整个的广播业就有了很大的吸 引力。包含有H.264/AVC视频的MPEG-2码流可以后 向兼容现有的、昂贵的基础设施—卫星传输，TV/ 有线 传输等等。只需要更新前端和终端的视频处理设备，就 可以享受到H.264/AVC提供的可达到高清画质的视频。

很多公司意识 到了这个标准的成熟性，对其进行商用，从而推动了这 个标准的发展，说明公司内部本来有自己的编解码器。

尽管H.264/AVC也很复杂(参阅 H.264/AVC的复杂性)， 但是这个标准的设计和描述都很出色。相对来说，和标 准查验软件互相也很配合。这样，虽然工程师在进行H. 264/AVC 编码的过程中，有大量的工作要做，但是比 起 MPEG-4 第二部分要容易实现的多。很多公司意识 到了这个标准的成熟性，对其进行商用，从而推动了这 个标准的发展。

没有定义编码器的工作方式

在结束 MPEG-1 的讨论之前，需要注意的是要看标准 中所包含的实际内容以及它是如何实现互操作性的。 MPEG-1 标准定义了一整套工具，比特流的句法以及 解码器的工作方式。但它并没有定义编码器的工作方 式－只要是能够提供有效句法比特流的任何设备，都 是有效的 MPEG 编码器。还有，该标准既没有定义图 像质量，也没有定义编码质量，从而允许开发各种编码 技术而无需改变现有的标准，也不会造成现有解码器 的废弃。这种模式沿用在整个 MPEG 标准中。这种模 式的采用，所带来的成功是明显的：尽管 MPEG-2 是 应用于视频的，但在今天的 DVB 传输系统应用中，仍 然将 MPEG-1 中层 2 音频作为主要的音频压缩系统。

MPEG-2 干掉了 MPEG-3

MPEG-2 在许多方面都代表着 MPEG 时代的到来。将 MPEG 的巨大灵活性与大规模集成电路日益增长的可 用性相结合，这就意味着 MPEG-2 具有非常广泛的应 用。MPEG-3 的终结是 MPEG-2 成功的一个精彩印 证。MPEG-3本来是用于高清晰度电视的，它的夭折， 是因为MPEG-2能够很容易地将其应用调整到高清这 一领域，这

MPEG-4 优势，每个对象可以独立编码。

各自独立 的对象编码具有很多优点。每个对象的编码都可以用 自己最适合的方式来进行，也可以按其需要使用不同 的空间分级或者时间域分级编码(

MPEG-4 第 15 部分规定了在 MP4 文件中携带 H.264/ AVC 基本流的数据格式。

MPEG 对编码器未作定义，但 它必须能够提供句法正确的码流。

基本流是由编码器输出的原始基础码流，它只含有解 码器所必需的、并与原始图像或原始音频相接近的信 息。MPEG对已压缩信号的句法作了严格的定义，以保 证解码器能够正常解码。MPEG 对编码器未作定义，但 它必须能够提供句法正确的码流。

标准化 降低 解码器的生产成本。解码器远多于编码器。

MPEG 这样规定 的优点是它与 实际情况相符 合。在 世界上，解码器的数量要远多于编码器，对解码器标准 化后，可以降低它的生产成本。与之相反，编码器则可 以更复杂和更昂贵，对成本的考虑也可以放宽。当然， 随着编码器的日益复杂，所提供的图像质量也会更高。 当编码器和解码器的复杂度存在差别时，这种编码系 统可称为非对称系统。

MPEG 对编码器不作定义，这就有可能通过改进编码 算法来提高图像质量，而且产生的码流也能被早期的 解码器所接收。还有，因为未对编码器作定义，也就是 在非公共范围内允许使用专用的编码算法。

为了满足不同的需求，对节目流和传输流的设计在上 述方法中各择其一。即在记录环境中，通常是一个节 目，则采用可变比特率；在传输环境中，通常是多个节 目共用一通道，则使用固定比特率传送。

PSI由具有唯一 PID的数据包所传送。其中有些 PSI是 标准的，有些 PSI 由节目关联表(PAT)、条件接收表 (CAT)和传输流描述表(TSDT)所规定。这些数据包应当 周期性地放置在每个传输流中。PAT 的 PID 总为 0， CAT 的 PID 总为 1，而 TSDT 的 PID 总为 2

WebRTC 的 前向纠错技术 很早就有了。

Turbo 8PSK 使用了高级 Turbo编码前向纠错技术，在 不增加天线面积和载波功率的情况下，提高了8PSK调 制卫星链路的数据交换传输能力。Turbo编码前向纠错 把统计学原理运用于数据恢复概率，在第十章会有具 体的介绍。

在广播中，几乎无法对信号质量和噪声或干扰进行控 制。这就需要某种形式的前向纠错(FEC)层。与长途电 信网络运营商所使用的 FEC 不同，后者是具有专利的 (或按欧洲电信标准学会(ETSI)标准化，ETSI对SDH 和 PDH 网络的 DVB 传输作了规定)，广播中使用的 FEC 必须标准化，从而使接收机能够对它进行处理。

由于长距离传输中有很多因素是无法控制的，因此必 须进行误码校正。在某些系统中，误码校正是很充分 的，因为在出现误码时可以请求重新发送。显然，这个 办法对于实时信号如电视是行不通的。另一个办法是 使用前向误码校正(FEC)，它是将足够的额外比特(即所 谓冗余)添加在数据上，以便解码器进行实时校正。

现代系统中使用的 FEC 通常是基于里德－所罗门(RS)编码。简而言之，R-S编码是在一段数据字节中添加 奇偶校验字(如N个字节)来增加冗余，使得接收机内的 R-S解码器可以恢复在一组字节中的每个(或N/2)字节 中的任何(或所有)比特。

0x47 不参与 编码以及传输。

ATSC 标准中，0x47 同步字节从不编 码和传输，而用一个特定的、2电平同步脉冲代替该字 节进行传输，接收机在此位置上插入 0x47 同步字节。

注意 DVB-H 标准。

当然MPE 几乎支持任何类型的网络协 议，不仅仅局限于 TCP/IP 数据。DVB-H标准使用MPE 向手机传输视音频基本流。DVB-H通常使用UDP/IP替 代TCP/IP来传播数据。很多应用也通过实时协议(RTP) 使视音频同步(唇音同步)变得简单。图 11-1 说明了 DVB-H 协议的架构。

过编码以消除信息中的错误 是什么意思？

xxxxxxxxxx
数字技术在音频和视频上已经取得了迅速的进展，这
是由多种因素决定的。其中一个重要因素就是数字信
息的可靠性更高，可以通过编码以消除信息中的错误。
这就意味着数字技术能够消除在记录和传输过程中所
产生的损耗。激光唱盘 (CD) 就是采用数字技术的第一
个消费类产品。