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1、Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用 我站數(shù)字節(jié)目平臺(tái)采用的是泰德電視公司Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用系統(tǒng)。數(shù)字電視系統(tǒng)中所使用到的統(tǒng)計(jì)復(fù)用是把編碼和復(fù)用結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，根據(jù)編碼節(jié)目源的需要為節(jié)目動(dòng)態(tài)地分配碼率，并通過(guò)對(duì)時(shí)間偏移包的預(yù)運(yùn)算達(dá)到避免多個(gè)節(jié)目同時(shí)需要很大碼率，導(dǎo)致節(jié)目流的總碼率溢出的情況[1]。通過(guò)Tandberg獨(dú)有的Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，系統(tǒng)的帶寬利用率可以提升20%～30%?！ 《?、Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)原理 多臺(tái)已編程編碼器和1臺(tái)復(fù)用器通過(guò)交換機(jī)組成1套編碼復(fù)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)作為1個(gè)Refle
2、x分組。復(fù)用器接受編碼器的輸出并形成多節(jié)目傳送流(MPTS)。 復(fù)用器中運(yùn)行的Reflex運(yùn)算法則通過(guò)專用以太網(wǎng)與編碼器進(jìn)行通信。每一幀中，復(fù)用器都會(huì)給Reflex組中的所有編碼器發(fā)送一個(gè)信息用來(lái)進(jìn)行速率分配。編碼器通過(guò)單一傳播信息對(duì)復(fù)用器進(jìn)行應(yīng)答，應(yīng)答中包括Reflex運(yùn)算法則要求的質(zhì)量測(cè)量。在標(biāo)準(zhǔn)配置中，Reflex信息造成的以太網(wǎng)負(fù)載不得超過(guò)2%。 復(fù)用器在編碼器和Reflex組之間對(duì)可用比特率進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，而不是對(duì)各個(gè)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(yùn)行模式，使編碼器的編碼速率能在大范圍內(nèi)變動(dòng)而不造成接收器緩沖區(qū)的上溢或下溢。Reflex能調(diào)整各個(gè)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(wú)必要再使用更快的更新比率?！ eflex運(yùn)算法則使編碼器維持在預(yù)期畫(huà)面質(zhì)量。為了達(dá)到此種效果，各個(gè)編碼器持續(xù)控制其畫(huà)面質(zhì)量并向復(fù)用器報(bào)告相應(yīng)的值。運(yùn)算法則在計(jì)算出新比特率分配前，將各個(gè)編碼器的目標(biāo)質(zhì)量和實(shí)際質(zhì)量相比較。超過(guò)目標(biāo)質(zhì)量的編碼器將減少比特率，并將減少的比特率分配到未達(dá)到目標(biāo)質(zhì)量的編碼器上。而所有編碼器的總比特率保持不變。
4、如果整體的比特率不足以讓各個(gè)編碼器達(dá)到目標(biāo)質(zhì)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(dá)到同等比率目標(biāo)質(zhì)量的比特率。另一方面，如果所有編碼器都達(dá)到其目標(biāo)質(zhì)量，未分配的部分既能用來(lái)進(jìn)一步提高各個(gè)頻道的畫(huà)面質(zhì)量，也能用來(lái)處理隨機(jī)數(shù)據(jù)?！ ∪?、Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)在編碼復(fù)用系統(tǒng)中的應(yīng)用 (一)編碼復(fù)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 我站節(jié)目平臺(tái)系統(tǒng)編碼器采用Tandberg公司生產(chǎn)的DVB/MPEG-2編碼器E5710，最低支持256Kbps的輸出碼率。復(fù)用器采用Tandberg公司生產(chǎn)的MX5640復(fù)用器。如圖1所
5、示，12臺(tái)編碼器和1臺(tái)復(fù)用器連接在1臺(tái)交換機(jī)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各自的閉環(huán)統(tǒng)計(jì)復(fù)用?！ ?二)編碼速率的可變性[2] 持續(xù)的高質(zhì)量畫(huà)面要求不同類型的畫(huà)面素材具有不同的比特率。大多數(shù)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)和/或少量細(xì)節(jié)的靜止圖片，如藍(lán)天風(fēng)景畫(huà)或新聞播報(bào)員，較易于編碼;而快速移動(dòng)的素材較難編碼，特別是單個(gè)場(chǎng)景短期內(nèi)出現(xiàn)多種變化的情況。例如，圖2顯示了某高速運(yùn)動(dòng)素材的比特率要求。由圖可知，短期內(nèi)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(duì)圖像進(jìn)行無(wú)壓縮編碼時(shí)，應(yīng)選擇6Mbit/s的固定比特率。但大多數(shù)時(shí)間內(nèi)
6、，比特率要求要低于6Mbit/s?！ D2中的短期比特率變化是因?yàn)閳?chǎng)景變化而不是因?yàn)椴煌瑘D片編碼類型。畫(huà)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。 若干個(gè)視頻圖像進(jìn)行一組統(tǒng)計(jì)復(fù)用時(shí)，可以保證一個(gè)頻道為了得到高質(zhì)量畫(huà)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(jì)復(fù)用技術(shù)之所以能夠在保證畫(huà)面質(zhì)量的前提下為每臺(tái)編碼器分配合理的編碼速率取決于其質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。Reflex質(zhì)量測(cè)量是統(tǒng)計(jì)復(fù)用系統(tǒng)的重要部分。它應(yīng)該反應(yīng)電視觀眾可以感知的畫(huà)面質(zhì)量。多個(gè)頻道使用統(tǒng)計(jì)復(fù)
7、用時(shí)，由于其空間和瞬時(shí)特性不一(細(xì)節(jié)運(yùn)動(dòng))，很難達(dá)到這一點(diǎn)。編碼器需要獲得所有必要信息，以確定畫(huà)面質(zhì)量，如畫(huà)面分辨率、動(dòng)態(tài)、干擾和量化參數(shù)。 編碼器的質(zhì)量測(cè)量和復(fù)用器中比特率分配運(yùn)算法則構(gòu)成了一個(gè)閉路系統(tǒng)。能夠?qū)σ曨l輸入中的臨界變化做出快速反應(yīng)，例如場(chǎng)景轉(zhuǎn)換?？墒褂秒p行程編碼達(dá)到這種效果。在這種情況下，一個(gè)編碼器用來(lái)預(yù)算視頻信號(hào)的比特率要求，第二個(gè)編碼器(輸入相應(yīng)延后)用來(lái)對(duì)素材進(jìn)行實(shí)際編碼。另一種方式是使用預(yù)分析，在預(yù)處理階段對(duì)視頻信號(hào)中的變化做出預(yù)告?！ eflex在編碼器和復(fù)用器之間包含有質(zhì)量報(bào)
8、告。用0至100內(nèi)的數(shù)字表示質(zhì)量，而且可以使用系統(tǒng)控制器中的診斷法進(jìn)行控制。使用這種協(xié)議能夠在編碼器內(nèi)部對(duì)質(zhì)量測(cè)量進(jìn)行完善，且不改變基本系統(tǒng)。 主觀評(píng)價(jià)采用通用的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，ITU-R將主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為損傷制、質(zhì)量制與比較制三類，其中標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)圖像采用5級(jí)評(píng)分制，如表1所示[3]?！ ?一)測(cè)試框圖 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我站使用Reflex統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)的節(jié)目平臺(tái)編碼復(fù)用后的節(jié)目進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，測(cè)試框圖如圖3所示。測(cè)試
