統計復用
統計復用
復用技術是實現在同一傳輸線路上同時傳輸多路不同信號而互不干擾的技術,可用來提高通信線路的利用率。在傳統的電信技術中,常用的復用技術有“頻分復用”、“時分復用”等。這些復用技術都是把一個個“帶寬”、“時隙”等分配給各個要求通信的終端,而不管這個終端是否進行通信,都固定地佔用著這個頻帶或時隙,直到這個終端拆線不用時為止。這種復用方法叫做“靜態復用”。又因為這時的一個帶寬或時隙是固定分配給一個終端的,它們是“對號入座”的,因此又叫做“同步復用”。
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那麼,“統計復用”是一種什麼樣的復用方式呢?它實際上是時分復用的一種,全稱“統計時分多路復用(statistical time division multiplexing, 簡稱STDM)”或稱“非同步時分多路復用”。所謂“非同步”或是“統計”,是因為它利用公共通道“時隙”的方法與傳統的時分復用方法不同,傳統的時分復用接入的每個終端都固定地分配了一個公共通道的一個時隙,是對號入座的,不管這個終端是否正在工作都佔用著這個時隙,這就使時隙常常被浪費掉了。因為終端和時隙是“對號入座”的,所以它們是“同步”的。而非同步時分復用或統計時分復用是把公共通道的時隙實行“按需分配”,即只對那些需要傳送信息或正在工作的終端才分配給時隙,這樣就使所有的時隙都能飽滿地得到使用,可以使服務的終端數大於時隙的個數,提高了媒質的利用率,從而起到了“復用”的作用。統計表明,統計復用可比傳統的時分復用提高傳輸效率2~4倍。這種復用的主要特點是動態地分配通道時隙,所以統計復用又可叫做“動態復用”。
在數字電視領域中,復用可分為一般復用和統計復用。一般復用即將輸入的多個TS流的信息匯總成一個比特率更高的TS流輸出,不改變各TS流中所含節目信息的比特率。而統計復用則可分析各輸入節目的具體情況,按需分配,使有限的比特率能儘可能合理的在所有的節目間進行動態分配,以達到壓縮總比特率而盡量不影響節目質量的目的。
在數字電視中,統計復用分兩種,一種是一般的統計復用(如圖1所示),它是根據編碼器壓縮所需要的碼率與圖象內容之間的關係,固定復用器輸出總碼率的情況下,對多個視頻流進行聯合控制,達到多視頻流盡量合理的共享總碼率。它必須是編碼器與復用器聯合工作,且編碼器必須具有動態碼率控制的功能。
另一種是統計再復用(如圖2所示),它是對輸入的TS流(不管來自何處)進行分析后,得出哪些ES圖象成分此刻為低速,哪些ES(圖象)成分此刻為高速,然後再據此對TS流中數據的進行處理,使低速成分佔用更低的比特率,而高速成分佔用高比特率(以此執行虛擬的解/編碼過程),且其總輸出碼率是固定的,無須與編碼器聯合工作。