的总量化误差定义为输入信号与解码器输出的重建信号的差值。

即有由上式可知，在这种系统中，总量化误差只和差值信号的量化误差有关。

图说明了预测的原理。

课程设计说明书第页图预测原理由图可见，预测值跟踪输入信号抽样值变化。

的方框图如图中，它是典型的线性预测方式。

设原始信号序列为，其中是序列中现在的样值，而是的前个样值。

若选用的前个样值来预测，并用表示预测值，则数。

为预测系其中，为任意整数或加权系数，为预测阶数。

由上式可见，线性预测中，第个预测值是过去个样值的线性组合。

游程长度编码读出数据和表示数据的方式也是减少码率的个重要因素。

读出的方式可以有多种选择，如水平逐行读出垂直逐列读出之字型读出和交替读出等，其中之字型读出是最常用的种。

由于经变换以后，系数大多数集中在左上角，即低频分量区，因此之字型读出实际上是按二维频率的高低顺序读出系数的，这样来就为游程长度编码创造了条件。

所谓游程长度编码是指个码可同时表示码的值和前面几个零，这样就可以把之字型读出的优点显示出来了。

因为之字型读出在大多数情况下出现连零的机会比较多，尤其在最后，如果都是零，在读到最后个数后只要给出块课程设计说明书第页结束码，就可以结束输出，因此节省了很多码率。

游程长度指的是由字构成的数据流中各个字符连续重复出现而形成字符串的长度。

基本的游程编码就是在数据流中直接用三个字符来给出上述三种信息，其数据结构如图所示。

图基本游程长度编码数据结构表示有个字符串在此位置，代表构成串的字符，代表串的长度。

游程编码和哈夫曼编码等属于统计编码。

霍夫曼编码霍夫曼编码是可变字长编码的种。

于年提出种编码方法，该方法完全依据字符出现概率来构造异字头的平均长度最短的码字，有时称之为最佳编码，般就叫作编码。

下面引证个定理，该定理保证了按字符出现概率分配码长，可使平均码长最短。

定理在变字长编码中，如果码字长度严格按照对应符号出现的概率大小逆序排列，则其平均码字长度为最小。

现在通过个实例来说明上述定理的实现过程。

设将信源符号按出老师的耐心付出表示感谢。

课程设计说明书第页参考文献蒋秀华现代电视机原理北京高等教育出版社，李海霞电视机原理实验指导书郑州黄河科技学院，裴昌辛电视原理与现代电视系统西安西安电子科技大学出版，赵坚勇电视原理与接收技术北京国防工业出版社，刘达数字电视技术北京电子工业出版社，解玉琢运动图像编码国家标准及的新进展北京清华大学出版社，摘要数字视频音频压缩编码是数字电视广播系统中非常重要的环节，主要解决电视信号数字化后所带来的海量数据量如何能够有效地存储和传输的问题。

近年来，视频音频压缩编码技术直处于快速发展之中，新技术和新标准不断涌现，现代视频音频压缩编码技术已经比较成熟，可以在保持较好图像质量前提下，达到较高的压缩比。

数字化技术的发展和成熟已使数字高清晰度电视成为现实。

高清晰度电视是新代电视，其扫描线在行以上，每行个像素，宽高比为，较常规电视更符合人们的视觉特性，使图像质量与首映电影相当。

但是由于像素数大幅度增加，使本来数码位就较高的二进制编码形成极大的编码数据，使的信息量可达常规电视的倍以上，传输时占用频带宽，存储时占用媒体容量大，特别是对计算量最为庞大的运动估算的运动算法来说，编码器无疑要有非常高的处理速度，这样给实际应用开发带来了极大困难。

因此，必须对图像进行压缩编码。

本文主要针对数字视频信号源的编码器和解码器的研究。

关键词视频音频压缩编码技术，编码器，译码器课程设计说明书第页目录数字电视的优点和发展概况及其基本结构数字电视的优点和发展概况数字电视的基本组成视频压缩编码的方法莫尔斯码与信源编码差值脉冲编码预测编码基本原理游程长度编码霍夫曼编码运动估计的运动补偿编码编码器原理的编码方式解码器视频编码器解码器原理视频基本码流结构解码总结致谢参考文献课程设计说明书第页数字电视的优点和发展概况及其基本结构数字电视的优点和发展概况数字电视是高科技的产物，数字电视是指电视节目的采集制作编辑播出传输接收的全过程都采用数字技术。

与模拟电视相比，数字电视在技术上具有以下优势和特点清晰度高音频效果好抗干扰能力强。

数字电视信号在传输过程中不会出现噪声积累效应，几乎完全不受噪声干扰，电视信号的强度衰减与失真度很低，电视画面十分逼近演播室水平。

数字电视的音频效果很好，支持五声道的字电视所遇到的经验与教训，规避市场风险，就定能推动我国数字电视的大发展。

表年与年不同地区数字电视用户所占比较数字电视的基本组成交互式数字电视系统由三部分组成数字前端系统双向传输网络和用户终端系统。

数字前端系统通常划分为信源处理信息处理和传输处理三部分，完成节目的数字化加扰授权和认证等功能双向传输网络主要通过卫星地面发射等方式将节目传送到用户家中，回传可采用回传通道和其它网络用户终端系统采用机顶盒收看数字电视节目或实现交互式功能，如收看付费电视实现浏览远程教育等。

视频压缩编码的方法压缩编码的方法有几十种之多，并在编码过程中涉及较深的的数学里理论课程设计说明书第页基础问题，在此仅介绍几种常用的压缩编码方法。

莫尔斯码与信源编码莫尔斯码即电报码，其精华之处在于用短码来表示常出现的英文字母，用长码来表示不常出现的字母，以减小码率。

差值脉冲编码其原理框图见图。

发端将当前样值和前样值相减所得差值经量化后进行传输，收端将收到的差值与前个样值相加得到当前样值。

在这个原理图中，输出的当前样值是输出的前样值加上收到的差值，由于在当前差值中包括当前的量化误差，而输出的前样值又包括前样值的量化误差，这就造成了量化误差的积累。

因此实用电路为图。

这时输入当前样值不是与输入的前样值相减，而是与输出的前样值相减，因此在差值中已经包含了前样值的量化误差的负值，在与输出的前个样值相加时，这部分量化误差被抵消，只剩下当前的量化误差，这就避免了量化误差的积累。

量化量化图差值脉冲编码预测编码基本原理由于语音信号的相邻抽样点之间有定的幅度关联性，所以，可根据以前课程设计说明书第页时刻的样值来预测现时刻的样值，只要传预测值和实际值之差，而不需要每个样值都传输。

这种方法就是预测编码。

语音信号的样值可分为可预测和不可预测两部分。

可预测部分相关部分是由过去的些权值加权后得到的不可预测的部分非相关部分可看成是预测误差。

这样，在数字通信中，就不用直接传送原始话音信号序列，而只传送差值序列。

因为差值序列的信息可以代替原始序列中的有效信息，而差值信号的能量远小于原样值，就可以使量化电平数减少，从而大大地压缩数码率。

在接收端，只要把差值序列叠加到预测序列上，就可以恢复原始序列。

图给出了差值脉码调制系统原理框图。

图中输入样值信号，接收端重建信杜比数码环绕立体声家庭影院服务数字频道数成倍增加。

基于现有模拟电视频道，可同时传输套质量或套质量的数字电视节目。

如全部采用数字电视技术传输，可同时传送大约套质量或多套质量的电视节目。

电视频道资源利用率高，可完全满足用户自由收看电视节目的个性化要求数字业务功能极大拓展。

随着有线电视传输和用户接收的数字化，以前模拟方式无法提供的服务都将成为可能，如电视网站交互电视股票行情与分析视频点播等，电视互动数字新业务的开展将变得更加容易数字电视信号容易加密，保密性好，便于采用现代数字信号处理。

总之，数字电视替代模拟电视的趋势是现代科技发展的必然结果。

数字电视在我国具有强大的国家政府支持和重视优势，就广播电视行业发展而言，数字电视技术为满足人民群众日益增长的精神文化需求提供强有力的技术和市场基础，为广播电视事业的大繁荣大发展带来了历史良机，因此受到广电行业的高度重视和大力推进，并取得快速的发展。

截止到年，全国有线数字电视整体转换城市超过个，其中个城市实现全市用户数字化整转，全国数字电视用户已达万户。

图显示我国数字电视用户在年间的快速发展规模和占全国电视用户量的比例，年用户增长了倍，比例增长了个百分点。

图表则给出了华北等六个地区两年的数字电视用户及在本地区所占课程设计说明书第页图年全国数字电视用户规模和所占比例图比例的发展情况，其中华北地区发展的最快提高了个百分点，西北地区提高了个百分点，最少的东北地区也提高了个百分点。

另据国内和络达咨询的研究报告，预计到年底我国数字电视规模将达万户，年将达到亿户，年将达到亿户，年将达到亿户。

图年与年不同地区数字电视用户所占比例虽然我国数字电视在发展上具备很多优势，但与发达国家相比，我国数字电视整体上仍然处在发展的初期阶段，尚存在很多的问题。

概括的说，有广电体制方面因素，条块分割性质单，既难统规划布局与实施，又难以引入市场竞争有政策指导方面的因素，地域差异经济发展不平衡导致受众需求差别大而难以指导有技术方面的缺乏配套齐全规范和可操作的技术标准因课程设计说明书第页素有市场运营方面投融资运行成本高，难以短期盈利的因素也有运营模式产业规范业务性质等等因素形成的问题。

应该说我国数字电视的发展是机遇与挑战并存，只要我们按照科学规律办事，充分发挥中国特色社会主义的体制优势行业优势产业和市场优势，汲取发达国家发展数个决定如何量化系数的过程输出缓存可维持数据课程设计说明书第页流，并提供量化器的控制，从而限制或维持数据流在个定的水平。

在实实际应用中，当压缩数据被录像机记录时，需要提供个持续不变的比特率，以使机械部分以稳定的速率旋转扫描机构。

而对于硬盘记录来说，又需要个可变速的比特率。

通常，个可变速比特率是提供个持续不变质量水平的较好选择。

图帧内及帧间压缩编码方式帧间压缩般是在未压缩的图像上进行，是个无损过程。

在图中，在参考帧帧存中有副完全解析度，完整数据的前副图像。

在预测帧帧存中拥有个根据前帧和运动矢量所建立的预测的当前帧。

输出是预测的当前帧与实际当前帧相减后的差值