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《reflex統(tǒng)計復用技術的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、Reflex統(tǒng)計復用技術的應用 我站數(shù)字節(jié)目平臺采用的是泰德電視公司Reflex統(tǒng)計復用系統(tǒng)。數(shù)字電視系統(tǒng)中所使用到的統(tǒng)計復用是把編碼和復用結合起來進行,根據(jù)編碼節(jié)目源的需要為節(jié)目動態(tài)地分配碼率,并通過對時間偏移包的預運算達到避免多個節(jié)目同時需要很大碼率,導致節(jié)目流的總碼率溢出的情況[1]。通過Tandberg獨有的Reflex統(tǒng)計復用功能,系統(tǒng)的帶寬利用率可以提升20%~30%?! 《?、Reflex統(tǒng)計復用技術原理 多臺已編程編碼器和1臺復用器通過交換機組成1套編碼復用系統(tǒng),該系統(tǒng)作為1個Refle
2、x分組。復用器接受編碼器的輸出并形成多節(jié)目傳送流(MPTS)。 復用器中運行的Reflex運算法則通過專用以太網與編碼器進行通信。每一幀中,復用器都會給Reflex組中的所有編碼器發(fā)送一個信息用來進行速率分配。編碼器通過單一傳播信息對復用器進行應答,應答中包括Reflex運算法則要求的質量測量。在標準配置中,Reflex信息造成的以太網負載不得超過2%。 復用器在編碼器和Reflex組之間對可用比特率進行動態(tài)分配,而不是對各個編碼器使用固定的恒定比特率(CBR)??梢员WC編碼器使用特定的變化比特率(V
3、BR)運行模式,使編碼器的編碼速率能在大范圍內變動而不造成接收器緩沖區(qū)的上溢或下溢。Reflex能調整各個編碼器幀區(qū)間的比特率,因此,可以與編碼器比率緩沖區(qū)管理相互作用,無必要再使用更快的更新比率?! eflex運算法則使編碼器維持在預期畫面質量。為了達到此種效果,各個編碼器持續(xù)控制其畫面質量并向復用器報告相應的值。運算法則在計算出新比特率分配前,將各個編碼器的目標質量和實際質量相比較。超過目標質量的編碼器將減少比特率,并將減少的比特率分配到未達到目標質量的編碼器上。而所有編碼器的總比特率保持不變?! ?/p>
4、如果整體的比特率不足以讓各個編碼器達到目標質量,系統(tǒng)將按如下方式分配可用比特率:所有編碼器獲得達到同等比率目標質量的比特率。另一方面,如果所有編碼器都達到其目標質量,未分配的部分既能用來進一步提高各個頻道的畫面質量,也能用來處理隨機數(shù)據(jù)。 三、Reflex統(tǒng)計復用技術在編碼復用系統(tǒng)中的應用 (一)編碼復用系統(tǒng)結構 我站節(jié)目平臺系統(tǒng)編碼器采用Tandberg公司生產的DVB/MPEG-2編碼器E5710,最低支持256Kbps的輸出碼率。復用器采用Tandberg公司生產的MX5640復用器。如圖1所
5、示,12臺編碼器和1臺復用器連接在1臺交換機上,通過網絡實現(xiàn)各自的閉環(huán)統(tǒng)計復用?! ?二)編碼速率的可變性[2] 持續(xù)的高質量畫面要求不同類型的畫面素材具有不同的比特率。大多數(shù)沒有運動和/或少量細節(jié)的靜止圖片,如藍天風景畫或新聞播報員,較易于編碼;而快速移動的素材較難編碼,特別是單個場景短期內出現(xiàn)多種變化的情況。例如,圖2顯示了某高速運動素材的比特率要求。由圖可知,短期內靜止的圖像要求的碼率可降低至2Mbit/s或更低,在圖像的峰值對圖像進行無壓縮編碼時,應選擇6Mbit/s的固定比特率。但大多數(shù)時間內
6、,比特率要求要低于6Mbit/s。 圖2中的短期比特率變化是因為場景變化而不是因為不同圖片編碼類型。畫面類別和編碼模式造成的速率變化在速率緩沖器中被吸收,一般不傳送到頻道中?! ∪舾蓚€視頻圖像進行一組統(tǒng)計復用時,可以保證一個頻道為了得到高質量畫面而分配高編碼速率,其他頻道將共享剩余的編碼速率?! eflex統(tǒng)計復用技術之所以能夠在保證畫面質量的前提下為每臺編碼器分配合理的編碼速率取決于其質量監(jiān)測系統(tǒng)。Reflex質量測量是統(tǒng)計復用系統(tǒng)的重要部分。它應該反應電視觀眾可以感知的畫面質量。多個頻道使用統(tǒng)計復
7、用時,由于其空間和瞬時特性不一(細節(jié)運動),很難達到這一點。編碼器需要獲得所有必要信息,以確定畫面質量,如畫面分辨率、動態(tài)、干擾和量化參數(shù)。 編碼器的質量測量和復用器中比特率分配運算法則構成了一個閉路系統(tǒng)。能夠對視頻輸入中的臨界變化做出快速反應,例如場景轉換??墒褂秒p行程編碼達到這種效果。在這種情況下,一個編碼器用來預算視頻信號的比特率要求,第二個編碼器(輸入相應延后)用來對素材進行實際編碼。另一種方式是使用預分析,在預處理階段對視頻信號中的變化做出預告?! eflex在編碼器和復用器之間包含有質量報
8、告。用0至100內的數(shù)字表示質量,而且可以使用系統(tǒng)控制器中的診斷法進行控制。使用這種協(xié)議能夠在編碼器內部對質量測量進行完善,且不改變基本系統(tǒng)?! ≈饔^評價采用通用的分級標準,ITU-R將主觀評價標準分為損傷制、質量制與比較制三類,其中標準清晰度電視(SDTV)圖像采用5級評分制,如表1所示[3]?! ?一)測試框圖 根據(jù)相關標準對我站使用Reflex統(tǒng)計復用技術的節(jié)目平臺編碼復用后的節(jié)目進行主觀評價,測試框圖如圖3所示。測試