自1994年以來，視訊技術有了突飛猛進的發(fā)展。隨著數(shù)字電視的出現(xiàn)，會議電視的應用越來越廣泛。視訊技術的視頻信號數(shù)據(jù)壓縮的國際標準和數(shù)字電視傳輸標準已公布，這對于推動數(shù)字電視的發(fā)展起到了很大的促進作用。到目前為止，國內各行各業(yè)，尤其是廣播電視行業(yè)在MPEG-2方面的應用普及得很快。我們所看到的衛(wèi)星電視節(jié)目絕大多數(shù)都是基于MPEG-2的編碼壓縮標準。同時，會議電視監(jiān)控系統(tǒng)也逐步轉向以MPEG-2 為壓縮標準，以此為基礎來開展視訊方面的業(yè)務。

    近一兩年來，基于MPEG-2的視訊應用發(fā)展迅速。綜合國內交通系統(tǒng)、公安系統(tǒng)、金融系統(tǒng)以及專網(wǎng)的會議電視的應用，證明了MPEG-2比H.261的圖像質量和穩(wěn)定性等方面都完善了很多。

一、 MPEG-2視頻編碼標準
    MPEG-2是目前應用比較廣泛的一個會議電視標準，它包括系統(tǒng)視頻、系統(tǒng)音頻以及性能測試等幾大部分。

1． MPEG-2的幾種格式
    在圖像質量方面，MPEG-2可以分為四種等級。

2．碼率計算
    如果使用8bit采樣，可以計算出對標準PAL制電視信號進行采樣后的4:2:2格式圖像碼率分為三種。

亮度信號碼率為：720×576×25×8＝82.944（Mbit/s）；
色度信號碼率為：2×1/2×720×576×25×8＝82.944（Mbit/s）；
總碼率為：82.944Mbit/s+52.944Mbit/s=165.888Mbit/s，壓縮到1/27后為6.144Mbit/s。

3． MPEG-2亮、色格式和圖像編碼類型
    （幀內幀）類型壓縮比是7:1，P（預測幀）類型壓縮比是20:1，B（雙向預測幀）類型壓縮比是50:1，它們平均壓縮比例是27:1。這些壓縮比都是建立在不影響圖像質量的基礎上的。無論是MPEG-1或者是MPEG-2，其不同的圖像質量所采用的壓縮措施基本相同，即壓縮倍數(shù)都是27倍左右。

4．壓縮措施
（1）對色差信號進行亞采樣，減少數(shù)據(jù)量（壓縮2倍）；
（2）采用運動補償技術減少幀間冗余度（壓縮2～3倍）；
（3）做二維DCT變換，去除空間相關性；
（4）對DCT系數(shù)進行量化，舍去不重要的信息，將量化后的DCT系數(shù)按照頻率重新排序（3，4項共壓縮5～7倍）；
（5）將DCT系數(shù)進行變字長編碼和游程編碼（壓縮1.3～1.5倍）；
（6）對每塊直流分量（DC）進行預測差分編碼（壓縮2～3倍）。

5． MPEG-2碼流復用
    信號傳輸必須考慮到信息包的識別和數(shù)據(jù)長度等問題。音頻、視頻及數(shù)字信號首先經(jīng)過MPEG-2編碼器進行數(shù)據(jù)壓縮，通過節(jié)目復用器形成基本碼流（ES），基本碼流經(jīng)過打包后形成有包頭的基本碼流（PES）。代表不同音頻、視頻信號的PES被送入傳輸復用器進行系統(tǒng)復用，復用后的碼流叫做傳輸流（TS）。傳輸流中包括多個節(jié)目源的不同信號，為了區(qū)分這些信號，在系統(tǒng)復用器上需要加入服務信息（SI），使接收端可以識別不同的節(jié)目。為了便于理解DVB傳輸系統(tǒng)的服務信息，下面對傳輸碼流的結構進行簡單的介紹。[nextpage]

    傳輸碼流的長度定義為188個字節(jié)。其中，包頭4個字節(jié)，包括同步字節(jié)、節(jié)目的識別號等。包頭后面是需要傳送的有用信息，包括音頻、視頻和數(shù)據(jù)信息，通常是184個字節(jié)長度，有時在有用信息中插入一段適配區(qū)域，用于補充長度不完整的傳輸流，放置解碼時鐘（PCR）。傳輸流的字頭是識別傳輸流的關鍵，它由32個比特組成。

    在字頭的32個比特中，13位的PID碼特別重要，它是辨別碼流信息性質的關鍵，是節(jié)目信息的“身份證”，不同的電視節(jié)目和服務信息（SI）對應不同的PID碼。對于一臺解碼接收機而言，為了找到它所要接收的電視節(jié)目，它首先要通過PID碼找到服務信息所對應的不同表格（Table），DVB標準定義了如下服務信息條目：
PAT：Program Allocation Table 節(jié)目分配表；
CAT：Conditional Access Table 有條件接收表；
PMT：Program Map Table 節(jié)目映射表；
NIT：Network Information Table 網(wǎng)絡信息表；
SDT：Service Description Table 服務描述表；
EIT：Event Information Table 事件信息表；
TDT：Time and Date Table 時間日前表。

    通過這些服務信息，可以查到所要接收節(jié)目的PID碼和對應的PCR，節(jié)目就可以還原。

6．MPEG-2系統(tǒng)
    MPEG-2視頻應用系統(tǒng)如圖2所示。其基本結構分為對視頻信號的壓縮、傳輸和解壓縮三大部分。在壓縮端，又可分為編碼和復接兩大部分。目前，多路復用一般采用的是統(tǒng)計復用。MPEG-2碼流的速率是靈活可變的，對于靜止畫面比較多的圖像節(jié)目，其數(shù)據(jù)流的速率是比較低的；對于運動畫面或者細節(jié)畫面多的圖像節(jié)目，其速率相對比較高。使用統(tǒng)計復用可以使不同的節(jié)目傳送組合在一起，取長補短，這也是目前廣播部門使用的比較多的傳輸方法。

二、單片MPEG-2編/解碼器DVx 功能
    數(shù)字電視的廣泛應用，首先需解決的是費用的問題。單片MPEG-2編/解碼器采用C-Cube擁有專利的編碼算法，DVx 數(shù)字視頻處理器在提供高質量的4:2:2格式MPEG-2圖像的同時，還大大節(jié)省了碼率。此外，單片的結構還減少了產(chǎn)品的成本，提高了可靠性，并縮短了面市時間。DVx 采用了先進的平面結構來完成全部的MPEG-2實時壓縮，對于不同層次的應用，可采用一個或多個芯片并下裝相應的微碼。32位內置RISC CPU指令集被擴展用來完成MPEG-2壓縮、解壓縮和特殊視頻效果。一個可編程的運動估值處理器（ME）從CPU獲得指令，并對指定幀進行分層運動估計操作。協(xié)處理器（DSP）每秒完成16億次像素級算數(shù)運算。

1． DVx 關鍵技術
    DVx 關鍵技術體現(xiàn)在12個方面：（1）高度集成；（2）低存儲器需求；（3）音頻支持；（4）可編程濾波器；（5）80Mbytes/sec芯片間數(shù)據(jù)交換速率；（6）統(tǒng)一的應用程序接口API；（7）優(yōu)秀的視頻質量；（8）靈活的比特率控制；（9）可變畫面組（GOP）結構；（10）實時監(jiān)控；（11）HDTV格式；（12）低延時編/解碼。

2． DVx 的內部結構
    DVx 內部結構包括MicroSPARC RISC內核（其中還包括指令高速緩沖存儲器、數(shù)據(jù)存儲器）、DSP協(xié)處理器、運動估值處理器、各種通信接口及緩沖存儲器等。

3． SDRAM接口
    SDRAM接口產(chǎn)生支持SDRAM的地址和控制信號。SDRAM時鐘為100MHz，DVx 使用外部DRAM存儲代碼和數(shù)據(jù)。例如，當對MPEG-2視頻編碼時，DRAM中包含：（1）應用程序代碼；（2）輸入幀的視頻捕捉緩沖器；（3）運動估計的子采樣視頻緩沖器；（4）參考幀；（5）速率緩沖器；（6）編碼算法的碼表和其它數(shù)據(jù)等。[nextpage]

4．單片自適應場/幀編碼器構成
    單片自適應場/幀編碼器主壓縮芯片DVx 可接收來自標準DI接口的數(shù)據(jù)或復合/分量模擬視頻信號，經(jīng)由Philips專用芯片SAA7111進行轉換，轉換后的視頻數(shù)據(jù)借助于SDRAM存儲器完成對視頻數(shù)據(jù)的MPEG-2壓縮。壓縮后的數(shù)據(jù)，由DVx 直接通過PCI總線送至系統(tǒng)。音頻信號經(jīng)A/D變換，變換后的數(shù)據(jù)通過PCI總線的接口送至系統(tǒng)。系統(tǒng)對視頻、音頻數(shù)據(jù)進行存儲，或進行遠程傳輸。

5． 單片解碼器的構成
    DVx 接收由系統(tǒng)經(jīng)PCI總線送來的MPEG-2視頻數(shù)據(jù)和未壓縮的音頻數(shù)據(jù)，經(jīng)DVx 處理后輸出并行DI格式數(shù)字視頻，再經(jīng)解壓縮，然后經(jīng)過Philips的專用芯片SAA7125，將該視頻數(shù)據(jù)轉化為復合或分量模擬視頻信號輸出。音頻數(shù)據(jù)被送到音頻數(shù)/模轉換器，并被轉化為模擬音頻信號輸出。

三、 MPEG-2應用實例
MPEG-2可以用于多路微波CATV系統(tǒng)、遠程教學、遠程醫(yī)療和遠程會議等系統(tǒng)中。
MPEG-2在IP方式會議電視主會中的應用。

四、IP實時視頻通信
    TCP/IP協(xié)議最初是為實時數(shù)據(jù)業(yè)務而設計的，IP協(xié)議負責主機之間的數(shù)據(jù)傳輸，不進行檢錯和糾錯，因此經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)丟失或失序現(xiàn)象。為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，人們將TCP協(xié)議用于 IP數(shù)據(jù)的傳輸，提高檢錯、糾錯能力。當檢測到數(shù)據(jù)包丟失或錯誤時，要求發(fā)送端重發(fā)，但這樣不可避免地引起傳輸時延和占用網(wǎng)絡帶寬。因此傳統(tǒng)的 IP網(wǎng)傳送實時音頻、視頻能力較差。為了使 IP網(wǎng)絡不僅能傳送非實時的數(shù)據(jù)信息，而且還能傳送實時的多媒體數(shù)據(jù)信息，國際標準化組織，如 ITU、 IETF等開始起草并完成了一些用于 IP實時通信的標準，以確保 IP網(wǎng)上業(yè)務的服務質量QoS要求，如實時傳輸協(xié)議／實時控制協(xié)議 RTP/RTCP（Read Time Protocol/Real Time Control Protocol）資源預留協(xié)議 RSVP（Resource Reservation Protocol）、IP多點廣播技術以及 H.323標準等。