12.2视像数据的速率12.2.1BT.601视像数据速率使用4:2:2采样格式，亮度信号Y的采样频率为13.5MHz色差信号Cr和Cb的采样频率为6.75MHz，每个样本的精度为10位，视像数据速率为(1)亮度(Y)858样本/行×525行/顿×30顿/秒×10位/样本~135兆位/秒(NTSC)864样本/行×625行/×25/秒×10位/样本~135兆位/秒(PAL)(2) Cr (R-Y)429样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本~68兆位/秒(NTSC)432样本/行×625行/×25顿/秒×10位/样本~68兆位/秒(PAL）(3) Cb (B-Y)429样本/行×525行/顿×30顿/秒×10位/样本~68兆位/秒(NTSC432样本/行×625行/顺×25/秒×10位/样本~68兆位/秒(PAL）总计：27兆样本/秒×10位/样本=270兆位/秒6/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 6/46 12.2 视像数据的速率 ◼ 12.2.1 BT.601视像数据速率 ➢ 使用4:2:2采样格式，亮度信号Y的采样频率为13.5 MHz， 色差信号Cr和Cb的采样频率为6.75 MHz，每个样本的精 度为10位，视像数据速率为 (1) 亮度(Y) 858样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(NTSC) 864样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈135兆位/秒(PAL) (2) Cr (R-Y) 429样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(NTSC) 432样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(PAL) (3) Cb (B-Y) 429样本/行×525行/帧×30帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(NTSC) 432样本/行×625行/帧×25帧/秒×10位/样本≈68兆位/秒(PAL) 总计：27兆样本/秒×10位/样本= 270兆位/秒
12.2 视像数据的速率(续1)实际上，在荧光屏上实际显示的有效图像的数据传输率并没有那么高，其中，(1)亮度(Y)720样本/行×480行/顺×30/秒×10位/样本=104兆位/秒(NTSC)720样本/行×576行/×25顿/秒×10位/样本=104兆位/秒(PAL)(2)色差(Cr ,Cb)2×360样本/行×480行/顺×30顿/秒×10位/样本=104兆位/秒(NTSC)2×360样本/行×576行/顺×25顿/秒×10位/样本=104兆位/秒(PAL)总计：～207兆位/秒(Mb/s)如果每个样本的采样精度由10位降为8位，彩色数字电视信号的数据传输率就降为166Mb/s7/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 7/46 12.2 视像数据的速率(续1) ➢ 实际上，在荧光屏上实际显示的有效图像的数据 传输率并没有那么高，其中， (1) 亮度(Y) 720样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (NTSC) 720样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位/秒 (PAL) (2) 色差(Cr，Cb) 2×360样本/行×480行/帧×30帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(NTSC) 2×360样本/行×576行/帧×25帧/秒×10位/样本 104兆位 /秒(PAL) 总计：～ 207兆位/秒(Mb/s) ➢ 如果每个样本的采样精度由10位降为8位，彩色数 字电视信号的数据传输率就降为166 Mb/s
12.2视像数据的速率（续2）12.2.2VCD视像的压缩比，压缩比的概念，压缩比是数据压缩程度的一种度量方法，其值等于压缩前的数据大小与压缩后的数据大小之比。例如，把一幅原来为1MB的图像压缩成128KB，其压缩宿比就是1024×1024/128×1024=8:1。VCD盘要求的压缩比■使用Video-CD存储器早期的数据传输率为1.4112Mb/s，分配给电视信号的数据传输率为1.15Mb/s，这就意味着MPEG视像编码器输出的数据速率要达到1.15Mb/s，如果存储166Mb/s的数字电视信号就需要对它进行高度压缩，压缩比高达166/1.15~144:1。8/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 8/46 12.2 视像数据的速率(续2) ◼ 12.2.2 VCD视像的压缩比 ➢ 压缩比的概念 ◼ 压缩比是数据压缩程度的一种度量方法，其值等于压缩前 的数据大小与压缩后的数据大小之比。例如，把一幅原来 为1 MB的图像压缩成128 KB，其压缩比就是 1024×1024/128×1024 = 8∶1。 ➢ VCD盘要求的压缩比 ◼ 使用Video-CD存储器早期的数据传输率为1.4112 Mb/s，分 配给电视信号的数据传输率为1.15 Mb/s，这就意味着 MPEG视像编码器输出的数据速率要达到1.15 Mb/s ◼ 如果存储166 Mb/s的数字电视信号就需要对它进行高度压 缩，压缩比高达166/1.15 ≈ 144:1
12.2视像数据的速率(续3）NTSC和PAL的数据传输率MPEG-1视像压缩技术不能达到这样高的压缩宿比。为此首先把NTSC和PAL数字电视转换成公用中分辨率格式（CIF）的数字电视，子采样使用4:2:0或4:1:1时，这种格式就相当于家用录像系统(VHS)的质量，于是彩色数字电视的数据传输率就要减小到，352×240×30×8×1.5~30Mb/s（NTSC）352×288×25×8×1.5~30Mb/s(PAL)VCD视像的压缩宿比把这种彩色数字电视信号存储到CD盘上所需要的压缩比为30/1.15~26:1。这是MPEG-1技术能够获得的压缩比9/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 9/46 12.2 视像数据的速率(续3) ➢ NTSC和PAL的数据传输率 ◼ MPEG-1视像压缩技术不能达到这样高的压缩比。为此首 先把NTSC和PAL数字电视转换成公用中分辨率格式(CIF) 的数字电视，子采样使用4:2:0或4:1:1时，这种格式就相当 于家用录像系统(VHS)的质量，于是彩色数字电视的数据 传输率就要减小到， ◆ 352×240×30×8×1.5 ≈ 30 Mb/s (NTSC) ◆ 352×288×25×8×1.5 ≈ 30 Mb/s (PAL) ➢ VCD视像的压缩比 ◼ 把这种彩色数字电视信号存储到CD盘上所需要的压缩比 为30/1.15 ≈ 26:1。这是MPEG-1技术能够获得的压缩比
12.2视像数据的速率(续4)12.2.3DVD视像的压缩比>DVD盘要求的压缩比■DVD-Video存储器的数据传输率可达到10.08Mb/s以上一张4.7GB的单面单层DVD盘要存放133分钟的电视节目按照视像数据的平均数据传输率为4.1Mb/s来计算，压缩比就要求达到166/4.10=40:1NTSC和PAL的数据传输率如果视像的子采样使用4:2：0格式，每个样本的精度为8位视像数据传输率就减小到124Mb/s，即720×480×30×8×1.5=124Mb/s(NTSC）720×576×25×8×1.5=124Mb/s（PAL)，DVD视像的压缩宿比使用DVD-Vide0来存储720×480×30或720×576×25的数字视像所需要的压缩比为124/4.1~30:110/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 10/46 12.2 视像数据的速率(续4) ◼ 12.2.3 DVD视像的压缩比 ➢ DVD盘要求的压缩比 ◼ DVD-Video存储器的数据传输率可达到10.08 Mb/s以上， 一张4.7 GB的单面单层DVD盘要存放133分钟的电视节目， 按照视像数据的平均数据传输率为4.1 Mb/s来计算，压缩 比就要求达到166/4.10 ≈ 40:1 ➢ NTSC和PAL的数据传输率 ◼ 如果视像的子采样使用4:2:0格式，每个样本的精度为8位， 视像数据传输率就减小到124 Mb/s，即 ◆ 720×480×30×8×1.5 ≈ 124 Mb/s (NTSC) ◆ 720×576×25×8×1.5 ≈ 124 Mb/s (PAL) ➢ DVD视像的压缩比 ◼ 使用DVD-Video来存储720×480×30或720×576×25的数字 视像所需要的压缩比为124/4.1 ≈ 30:1