6、可靠性與壽命
人們習慣于用產(chǎn)品的技術性能指標作為衡量產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的標志。但這只是一個方面，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)場的實際調(diào)查，統(tǒng)計故障次數(shù)、記錄每兩次故障的間隔時間、每次故障的維修時間等，可以求出該系統(tǒng)的平均故障間隔時間和平均維修時間。
可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。常用故障率（λ）或平均故障間隔時間和平均維修時間來表征。
故障率（λ）表示產(chǎn)品工作到時間t的條件下，單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率，常用10-9/h作為基準單位，稱為一菲物（fit）。
平均壽命時間（MTTF）為設備或系統(tǒng)發(fā)生失效前的平均工作時間。
平均故障間隔時間（MTBF）指相鄰兩次故障的間隔時間。
平均維修時間（MTTR）是排除故障需用的時間。
七、數(shù)字信號壓縮
假定傳送1個頻道電視信號，亮度信號最高頻率設為6MHz,色差信號（R-Y和B-Y）最高頻率設為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為12MHz和3MHz.若量化分層數(shù)目為256,則需用8bit二進制電碼來傳送每個取樣的量化值。這樣，傳送速率應為（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)字電視中一個重要課題。
一幅電視畫面的各個像素是相互關聯(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，這些像素都有很強的相關性，因此可進行幀內(nèi)壓縮，只對沒有相關性的部分進行變換編碼；時間冗余度指各幀之間圖像相似的內(nèi)容，統(tǒng)計表明，幀間像素變化量一般只有10%左右，因此可利用視頻圖像前、后幀之間的時域相關性進行幀間壓縮，即從過去幾幀圖像的內(nèi)容預測下一幀圖像，僅僅把與前幾幀不相同的數(shù)據(jù)進行預測編碼。此外，人眼對頻率分量過高的雜波靈敏度較低，同時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行壓縮。還可對某些復雜圖像和快速變化圖像可以進行要或不要的選擇，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個子區(qū)域，每個子區(qū)域的尺寸可以是1×4、1×8、1×16個像素（一維情況），也可以是4×4、8×8、16×16個像素（二維情況），典型的變換編碼為離散余弦變換（DCT,Discrete Cosine Transform）。
1、JPEG標準
JPEG 是Joint Photographic Experts Group（聯(lián)合圖像專家小組））的縮寫。JPEG的壓縮方式通常是破壞性資料壓縮（lossy compression），意即在壓縮過程中圖像的品質(zhì)會遭受到可見的破壞，有一種以JPEG為基礎的標準Progressive JPEG是采用無失真的壓縮方式，但Progressive JPEG并沒有受到廣泛的支援。JPEG格式是目前網(wǎng)絡上最流行的圖像格式，是可以把文件壓縮到最小的格式，在 Photoshop軟件中以JPEG格式儲存時，提供11級壓縮級別，以0-10級表示。其中0級壓縮比最高，圖像品質(zhì)最差。即使采用細節(jié)幾乎無損的10 級質(zhì)量保存時，壓縮比也可達 5:1.以BMP格式保存時得到4.28MB圖像文件，在采用JPG格式保存時，其文件僅為178KB,壓縮比達到24:1.經(jīng)過多次比較，采用第8級壓縮為存儲空間與圖像質(zhì)量兼得的最佳比例。
JPEG標準主要針對靜止圖像，也被應用于活動圖像。它壓縮比較低，對于中等復雜程度的彩色圖像，其壓縮比與圖像質(zhì)量的關系如表3所示。
2、MPEG標準
MPEG的全名為Moving Pictures Experts Group/Motin Pictures Experts Group,中文譯名是動態(tài)圖像專家組。 在化學領域，MPEG是聚乙二醇單甲醚的簡稱，是由環(huán)氧乙烷通過加成反應制得的可溶于水的線性聚合物。在建筑、涂料和油墨、紡織、電子產(chǎn)品、橡膠、食品加工及包裝、制藥、家庭用品、農(nóng)業(yè)、金屬加工等行業(yè)都得到廣泛的應用。
MPEG標準主要包括MPEG-1和MPEG-2兩種標準，MPEG是活動圖像專家組（Motion Picture Expert Group）的縮寫。MPEG-1是碼率達1.5Mb/s的編碼；MPEG-2是碼率達10Mb/s的編碼。隨著技術發(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標準中目前最引人注目的是MPEG-2,它是通用的活動圖像及其伴音的編碼標準，適于各種應用，如存儲媒體、分配傳輸和通信等。
MPEG-2標準全部項目有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：實時接口。
第2部分視頻是標準的核心，它采用幀間和幀內(nèi)相結合的壓縮方法。1）減少時域冗余度。MPEG把活動圖像劃分為I幀（幀內(nèi)圖）、P幀（預測圖）和B幀（插補圖）。I幀僅作幀內(nèi)壓縮編碼，經(jīng)過中度壓縮，可作為隨機存取的起點，所以I幀圖像必須傳送；P幀僅作正向幀間預測，對預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，作雙向幀間預測插補，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標準采用的方法基本相同，整個過程分為3個步驟：基于宏塊的DCT正交變換，計算變換系數(shù)；對變換系數(shù)進行標量量化，按"Z"字形掃描順序重新組合數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進行編碼，進一步壓縮數(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），而且包含運動信息（幀間預測圖、插補圖）。
MPEG-1標準的平均壓縮比為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標準的音頻相兼容，主要用于壓縮活動圖像。
朦煙
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