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图五 高频颤动的效果
由图五比较可以看出，叠加颤动信号的效果等效于将量化间隔由d减小到1/2d，或者说将量化级数提高了一倍（比特数由n提高到n+1），从而改善了轮廓效应。顺便指出，由于模/数转换中的取样、量化都属于非线形过程，难以避免会出现差拍干扰，采用叠加颤动信号的方法对于消除图象中的差拍干扰也同样有效。同时由于颤动信号的幅度小，频率高，并未对图象细节造成显而易见的损伤。
2．颗粒杂波
如果最小量化电平不够小，则图象较弱信号的缓变区可能会出现在邻近的两个量化电平之间产生由于四舍五入法则而造成的跳变，使得图象在这个区域内出现颗粒状的杂波，而人的视觉对图象弱信号缓变区的噪声则是非常敏感的。
为了克服均匀量化时这种大信号时信噪比有余，而小信号时信噪比不足的特点，我们可以采用小信号时量化级间宽度小而大信号时量化级间宽度大些的非均匀量化，又叫非线形量化。值得说明一点，数字摄象机信号处理大多数采用非均匀量化方式，这是由于摄象机中的光-电转换至电视机显象管中的电-光转换在内的整个电视信道必须保持线形，但是实际的电视系统在没有校正之前是非线形的，因此为了使最终显示出来的光像保持良好的线形关系，在摄象机单元必须对它进行校正，即γ校正。而γ校正类似于非线形量化特性，因此我们可以在量化过程中采用非均匀量化方式，在提高小信号信噪比的同时也满足了γ校正的要求。
三 压缩编码所带来的信号损伤
数字电视信号数码率太高,数据量非常大。如果直接存储和传输不但开销很大，而且有时设备也承受不了如此大的负荷。压缩编码以压缩信源数码率为目的，尽量减少信源各符号的相关性，使信源的传输效率提高。当然，它是以牺牲图像质量为前提。必定会对信号造成一定的损伤。
下面针对几种常用的图像压缩方式，来看一下他具体会对信号带来什么样的损伤呢？
（一） 差值脉冲编码（dpcm）
电视图像基本上是由面积较大的像块（如蓝天，大地，服装）组成。虽然每个像块的幅值各不相同，但像块内各样值的幅度是相近或相同的。换句话说，相邻象素之间有很强的相关性。我们就可以利用这些相关性对当前的像素进行预测。再利用预测值得到差值。这样在很大的程度上降低了信源的冗余度。这种压缩方法对视频信号会产生以下 问题 ：
1 由于在当前差值中包括当前的量化误差，而输出的前一样值又包括前一样值的量化误差，这就造成了量化误差的积累。而误差会传播，这就使信号抗通道误码能力减弱。
进行水平一维预测 x=x1=0 产生错误预测
进行二维预测 x=x1+(x4-x5)/2=1/2 产生较大的预测误差
（二） 变换编码
变换编码首先对图象数据进行某种形式的正交变换，并对变换后的数据进行编码，从而达到数据压缩的目的。正交变换的种类很多，比如人们熟知的傅立叶变换，沃尔什哈达码变换，哈尔变换，斜变换，余弦变换，正弦变换，k--l变换。
变换编码中较常用的是离散余弦变换dct，它首先将输入图象分成若干nxn的图象块，对每一小图象块进行正交变换，从空间域变换到频域。为了达到压缩的目的，对dct系数需作量化处理。低频分量采用较小的量化间隔，量化误差小，精度高。频率越高，量化间隔愈大，精度越低。这是因为高频分量只 影响 图象的细节，对整块图象来讲，没有低频分量重要。读取时采用之字型。这样的处理给信号带来的损伤主要表现在：
由于高频信息的丢失，恢复图象中相邻块在边界上产生较为规则的误差分布，由于人眼对水平和垂直方向的规则误差分布具有特殊的敏感性，使得在主观感觉上认为具有规则误差分布的图象的质量明显降低，从而产生"块效应"。在拍摄一幅绿草如茵的草地中，充斥画面的草坪随风摇摆时，一种细块状的闪烁效应是这一失真的直观表现。
（三） 运动补偿预测
运动补偿预测是一个有力的工具，以便减少帧间的时间冗余度，并作为用于dpcm编码的预测技术。运动补偿概念是以对视频帧间运动的估计为基础的。也就是说，若视频镜头中所有物体均在空间上有一位移，那么用有限的运动参数来对帧间的运动加以描述。为了做到这一点，画面一般划分成一些不连续的象素块，对每个这样的象素块，只对一个运动矢量进行估算、编码和传送。 （科教范文网http://fw.nseac.com）
在mpeg压缩算法中，运动补偿预测技术用来减少帧间的时间冗余度，只对预测误差画面（原始画面与运动补偿预测画面之间的差别）加以编码。 运动补偿去除时间方向的冗余度，最多只能利用前后两帧图象间的相关性，效率不高。而实际上，尤其是在运动缓慢的图象序列中，在连续多帧图象间都存在着很强的时间相关性。正是由于它固有的缺陷，使得在图象活动剧烈或低码率通讯时，编码器只能通过迭用粗量化，降低帧频或舍去更多的dct变换系数来降低码率，因而对信号损伤较大，丢失了许多有用的信息。在恢复图象中将出现明显的块效应和运动物体边缘的蚊音效应。
（四） 混合编码
以两种或两种以上的方法对图象进行编码称为混合编码。我们熟悉的jpeg和mpeg都属于该种类型。
1 jpeg
jpeg是处理彩色或单色静止图象的压缩标准。利用它可以获得较高的压缩比，并保持较好的信噪比，从而大大节省图象存储空间，降低通讯带宽。但是编码过程会使物体在背景中的位置略有移动（即发生几何畸变）。另外，高压缩比场合，jpeg的重建图象在水平和垂直方向可能有晕圈、幻影，产生"方块"效应。
这不难理解.在jpeg系统中,首先把原始图像划分成大小相等的像素块，然后对图像块进行离散余弦变换dct（图像块的能量集中到少量的系数），再利用基于人眼特性的矩阵对变换后得到的系数矩阵进行量化，从而大幅度地压缩了矩阵系数，同时也造成了损失。最后对量化得到的矩阵系数进行无损熵编码。图像的重建过程是编码过程的逆过程。在高压缩比场合，jpeg的重建图像在水平和垂直方向出现晕圈、幻影，产生"方块"效应，就是因为对原始图像进行了分块的dct变换和量化。如果不分块或分块很大而进行dct变换与量化，那么图像块中像素能量集中到少量的系数效果将变的不明显，即不利于对数据进行量化压缩，同时还得使 计算 复杂度增加。这样一种现象实际上是离散余弦变换dct本身的特性所造成的（采用离散正弦变换dst或离散傅立叶变换dft结果类似）。
2 mpeg （转载自http://zw.ＮＳＥaＣ.com科教作文网）
mpeg压缩算法中包含两种基本技术：一种是基于16x16子块的运动补偿技术，用来减少帧序列的时域冗余；另一种是基于dct的压缩，用来减少帧序列的空间冗余。
较为成熟的mpeg技术是mpeg1和mpeg2。mpeg1是为适应在数字存储媒体（如cd-rom）上有效地存取电视图像而制定的标准（最高速率达1.5mb/s）。它的压缩技术基础为：宏模块结构、运动补偿及宏模块的有条件再补给。mpeg2是mpeg1算法的扩展。是为mpeg1最初没有包括在内或未想到的 应用 提供的一种视频编码方法。特别是对mpeg2提出的一个要求，即它所提供的视频质量，不能低于ntsc/pal，最高应可达到ccir601质量。mpeg2编码算法的基础为通用的混合dct/dpcm编码方案。
随着mpeg1和mpeg2的广泛应用，其缺陷也日渐显露，主要表现在：
（1）现已制定的标准所采用的技术，当码率很低时（低于64kb/s）会产生严重的"方块"效应、"蚊音噪声"以及"动作失真"。而低码率要求是移动通讯信道所必须的。
（2）编码采用了预测编码技术。例如采用基于块的运动补偿来去除时间相关性。但信号的纠错能力主要依赖其相关性，特别在条件较差的信道中传播时，干扰造成的错误会迅速沿视频序列扩散。
（3）仍停留在"帧"水平上处理视频，而无法对视频比特流内的各个对象（object）单独进行编码，解码及操作。而这种能力正是许多交互式应用（如多媒体数据库）所需要的。
虽然电视信号经过数字化处理后会有不同程度的损伤，有些损伤可以修复，并不影响图象的最终质量，而有些损伤是永久性的，只能通过一些补偿措施削弱它的影响，但这并不能影响电视领域向数字化的转变。因为与电视信号数字化后所带来的好处相比，这些经过修复的损伤的影响往往会被人为的忽略。
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论文出处(作者):未知