抖動(dòng)的性能參數(shù)主要為以下3種:
(1)輸入抖動(dòng)容限期系統(tǒng)容許輸入信號的最大抖動(dòng)范圍,。
(2)輸出抖動(dòng) 系統(tǒng)輸出口的信號抖動(dòng)特性,。
(3)抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性 在不同的測試頻率下,系統(tǒng)輸入信號的抖動(dòng)值和輸出信號的抖動(dòng)值之比(增益)的分布特性。
6,、可靠性與壽命
人們習(xí)慣于用產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的標(biāo)志,。但這只是一個(gè)方面,還不能反映產(chǎn)品質(zhì)量的全貌,。只有既具備良好的技術(shù)性能,,又經(jīng)久耐用,、充分可靠的產(chǎn)品才能算真正質(zhì)量好的產(chǎn)品,。而后者通常用產(chǎn)品的可靠性與壽命來加以衡量,。對于一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)而言,,產(chǎn)品可靠性與壽命包括系統(tǒng)的兩個(gè)終端接口間傳輸通道上所有產(chǎn)品的可靠性與壽命,。通過對使用現(xiàn)場的實(shí)際調(diào)查,,統(tǒng)計(jì)故障次數(shù)、記錄每兩次故障的間隔時(shí)間,、每次故障的維修時(shí)間等,可以求出該系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間和平均維修時(shí)間,。
可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和時(shí)間內(nèi),,完成規(guī)定功能的能力,。常用故障率(λ)或平均故障間隔時(shí)間和平均維修時(shí)間來表征。
故障率(λ)表示產(chǎn)品工作到時(shí)間t的條件下,,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率,常用10-9/h作為基準(zhǔn)單位,,稱為一菲物(fit)。
平均壽命時(shí)間(MTTF)為設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生失效前的平均工作時(shí)間,。
平均故障間隔時(shí)間(MTBF)指相鄰兩次故障的間隔時(shí)間,。
平均維修時(shí)間(MTTR)是排除故障需用的時(shí)間。
七,、數(shù)字信號壓縮
隨著傳輸信息量的增加,,頻率資源就會(huì)越來越緊張,。如高清晰度電視、視頻會(huì)議,、電子圖書,、多媒體、數(shù)字廣播都要占用相當(dāng)寬的頻帶,。
假定傳送1個(gè)頻道電視信號,,亮度信號最高頻率設(shè)為6MHz,色差信號(R-Y和B-Y)最高頻率設(shè)為1.5MHz,。根據(jù)取樣定理,,亮度信號和色差信號的取樣頻率分別應(yīng)為12MHz和3MHz。若量化分層數(shù)目為256,,則需用8bit二進(jìn)制電碼來傳送每個(gè)取樣的量化值。這樣,,傳送速率應(yīng)為(12+3)×8=120Mb/s,。如此高的傳送速率要占用很寬的頻帶,大約在100MHz以上,。因此,,壓縮頻帶寬度是數(shù)字電視" title="數(shù)字電視">數(shù)字電視中一個(gè)重要課題。
如果加上文字,、聲音,、圖形、圖像,,信息數(shù)據(jù)量是非常大的,,實(shí)時(shí)地處理這樣大的數(shù)據(jù)量,傳輸速率和存儲容量都難以達(dá)到,。因此,,必須高效,、實(shí)時(shí)地對數(shù)據(jù)量進(jìn)行壓縮,特別是對視頻圖像進(jìn)行壓縮,。
一幅電視畫面的各個(gè)像素是相互關(guān)聯(lián)的,,在同一行內(nèi)相鄰像素之間、相鄰兩行之間,、相鄰幀之間都有相關(guān)性,,這說明信息中存在冗余度,去除或減少冗余度便可壓縮傳輸碼率,,也壓縮了頻帶,。圖像冗余度分空間冗余度(Spatial redundancy)和時(shí)間冗余度(Time redundancy)??臻g冗余指1幀內(nèi)規(guī)則的圖像或者圖像中相似的內(nèi)容,,這些像素都有很強(qiáng)的相關(guān)性,因此可進(jìn)行幀內(nèi)壓縮,,只對沒有相關(guān)性的部分進(jìn)行變換編碼,;時(shí)間冗余度指各幀之間圖像相似的內(nèi)容,統(tǒng)計(jì)表明,,幀間像素變化量一般只有10%左右,,因此可利用視頻圖像前、后幀之間的時(shí)域相關(guān)性進(jìn)行幀間壓縮,,即從過去幾幀圖像的內(nèi)容預(yù)測下一幀圖像,,僅僅把與前幾幀不相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測編碼。此外,,人眼對頻率分量過高的雜波靈敏度較低,,同時(shí)對圖像的亮度較敏感而對彩色分辨力弱,人眼對圖像邊緣部分雜波靈敏度也較低,,因此可對靈敏度較低部分進(jìn)行壓縮,。還可對某些復(fù)雜圖像和快速變化圖像可以進(jìn)行要或不要的選擇,以減小數(shù)據(jù)量,。
空間冗余度壓縮編碼需首先把圖像劃分成一個(gè)個(gè)子區(qū)域,,每個(gè)子區(qū)域的尺寸可以是1×4、1×8,、1×16個(gè)像素(一維情況),,也可以是4×4、8×8,、16×16個(gè)像素(二維情況),,典型的變換編碼為離散余弦變換(DCT,Discrete Cosine Transform)。
目前主要有3大圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn):JPEG(Joint Photographics Expert Group,,聯(lián)合圖片專家組)標(biāo)準(zhǔn),、MPEG(Motion Picture Expert Group,活動(dòng)圖像專家組)標(biāo)準(zhǔn)和H.261,,其中MPEG標(biāo)準(zhǔn)是最常用的標(biāo)準(zhǔn),。
1、JPEG標(biāo)準(zhǔn)
JPEG標(biāo)準(zhǔn)主要針對靜止圖像,,也被應(yīng)用于活動(dòng)圖像,。它壓縮比較低,對于中等復(fù)雜程度的彩色圖像,,其壓縮比與圖像質(zhì)量的關(guān)系如表3所示,。
2、MPEG標(biāo)準(zhǔn)
MPEG標(biāo)準(zhǔn)主要包括MPEG-1和MPEG-2兩種標(biāo)準(zhǔn),,MPEG是活動(dòng)圖像專家組(Motion Picture Expert Group)的縮寫,。MPEG-1是碼率達(dá)1.5Mb/s的編碼;MPEG-2是碼率達(dá)10Mb/s的編碼,。隨著技術(shù)發(fā)展的需要,,人們開發(fā)、研究了MPEG-4,,它是甚低碼率(Very low bit rate,,<64kb/s)的視頻、音頻編碼,。
MPEG標(biāo)準(zhǔn)中目前最引人注目的是MPEG-2,,它是通用的活動(dòng)圖像及其伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn),適于各種應(yīng)用,,如存儲媒體,、分配傳輸和通信等。
MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)全部項(xiàng)目有9部分,。第1部分:系統(tǒng),;第2部分:視頻;第3部分:音頻,;第4部分;符合性測試,;第5部分:軟件,;第6部分:數(shù)字存儲媒體的指令和控制;第7部分:非向后兼容的音頻,;第8部分:10比特視頻,;第9部分:實(shí)時(shí)接口。
第2部分視頻是標(biāo)準(zhǔn)的核心,,它采用幀間和幀內(nèi)相結(jié)合的壓縮方法,。1)減少時(shí)域冗余度,。MPEG把活動(dòng)圖像劃分為I幀(幀內(nèi)圖)、P幀(預(yù)測圖)和B幀(插補(bǔ)圖),。I幀僅作幀內(nèi)壓縮編碼,,經(jīng)過中度壓縮,可作為隨機(jī)存取的起點(diǎn),,所以I幀圖像必須傳送,;P幀僅作正向幀間預(yù)測,對預(yù)測誤差作有條件的傳送,,壓縮程度較I幀高,;B幀以I幀和P幀為參照,作雙向幀間預(yù)測插補(bǔ),,它的壓縮程度高,。2)減小空域冗余度。MPEG基于DCT的壓縮編碼,,減小空域冗余度,,與JPEG標(biāo)準(zhǔn)采用的方法基本相同,整個(gè)過程分為3個(gè)步驟:基于宏塊的DCT正交變換,,計(jì)算變換系數(shù),;對變換系數(shù)進(jìn)行標(biāo)量量化,按“Z”字形掃描順序重新組合數(shù)據(jù),;對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,,進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。與JPEG不同的是,,MPEG中的視頻信息不僅包含靜止圖像畫面(幀內(nèi)圖),,而且包含運(yùn)動(dòng)信息(幀間預(yù)測圖、插補(bǔ)圖),。
MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的平均壓縮比為50:1,,圖像分辨率為352×240像素(30幀/s)或352×288像素(25幀/s),主要用于壓縮靜止圖像,。
MPEG-2的圖像分辨率為720×480,,立體聲與MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的音頻相兼容,主要用于壓縮活動(dòng)圖像,。