【正文】 區(qū)中同步地取出 352 個(gè)像素即可。由此可以推算 像素的縱橫比 為 ： 像素縱橫比 = 縱 :橫 = 34: 1 1 : 1 22 8 8 3 5 2 ?第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 像素縱橫比為 11∶ 12，接近于方形。為了使現(xiàn)行各種電視制式，即PAL、 NTSC、 SECAM 制的圖像比較容易地轉(zhuǎn)換為電視電話的圖像格式，從而便于相互交換，并且速率又較低， 中間格式 CIF。當(dāng) P 取 1 或 2時(shí)，速率只能達(dá)到 128 kb/s，由于速率較低，只能傳清晰度不太高的圖像，因此適合于面對(duì)面的電視電話。 因?yàn)橐? 384 kb/s速率作為起始點(diǎn)偏高，廣泛性受限制，另外跨度也太大，靈活性受影響，所以改為 P 64 kb/s， P =1,2, …, 30 。 1984年國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)的第 15研究組建立了一個(gè)專家組專門研究 電視電話的編碼問(wèn)題 ，所用的電話網(wǎng)絡(luò)為 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) ISDN， 當(dāng)時(shí)的目標(biāo)是推薦一個(gè)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率為 ： m 384 kb/s， m=1， 2， 3， 4， 5。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 圖 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 4. 我國(guó)制定的 AVS標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)是 ISO/IEC組織的正式成員國(guó)，國(guó)家信標(biāo)委下屬的多媒體分委員會(huì)與 ISO/IEC JTC1/SC29直接對(duì)口。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 算法所用的基本結(jié)構(gòu)來(lái)自 ，并在 做了許多重要改進(jìn)。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 2. ITU頒布的標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際電信聯(lián)盟 ( ITU )是聯(lián)合國(guó)的一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，是國(guó)際電信界最權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)修訂組織。 /AVC 標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)前國(guó)際上最新的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 隨著用戶對(duì)音頻和視頻等寬帶業(yè)務(wù)的需求和寬帶網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展， MPEG2的視頻流逐漸被用戶接受， VOD ( Video On Demand，視頻點(diǎn)播 ) 視頻流典型速率將達(dá)到 3～ 6 Mb/s。 MPEG1是由 ISO 和 IEC 共同委員會(huì)中的 MPEG 組織于 1992年制定的。 H. 26X 是由 國(guó)際電信聯(lián)盟 ( ITU ) 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)提出的，它們?cè)跀?shù)據(jù)格式和輸出碼率之間有如表 。第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字電視原理 主講人：趙艷杰 西安電子科技大學(xué)出版社 內(nèi)蒙古大學(xué)電子信息工程學(xué)院 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 JPEG標(biāo)準(zhǔn) MPEG1標(biāo)準(zhǔn) MPEG2標(biāo)準(zhǔn) MPEG4標(biāo)準(zhǔn) 第 5章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 167。 表 按時(shí)間順序給出了各種視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。它最初用于 數(shù)字信息存儲(chǔ)體 上活動(dòng)圖像及其伴音的編碼，其數(shù)碼率為 Mb/s，圖像采用 CIF格式 ( 352 288 像素或 352 240像素 ) ，每秒 30幀，兩路立體聲伴音的質(zhì)量接近 CD音質(zhì)，該標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于 VCD。 HDTV 的出現(xiàn)，是視頻業(yè)務(wù)發(fā)展的另一個(gè)高級(jí)階段。它被 ITU命名為 H. 264， ISO/ IEC 則把此標(biāo)準(zhǔn)叫做國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ( MPEG4(10)) 高級(jí)圖像編碼 ( AVC )。 (CCITT ) 制定的第一個(gè) 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) ，它的數(shù)碼率是 P 64 kb/s，主要應(yīng)用于 ISDN、 ATM 等寬帶信道上實(shí)時(shí)的傳輸聲音和圖像信息，不適合在 PSTN 和移動(dòng)通信網(wǎng)等帶寬有限的網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用。 1998年， ITU推出的 + 是 的第二版，進(jìn)一步提高了壓縮編碼性能。從 2022年 5月開(kāi)始，我國(guó)科研單位開(kāi)始跟蹤并參與 JVT標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，目前已有多項(xiàng)技術(shù)提案遞交到 JVT標(biāo)準(zhǔn)，有些技術(shù)已經(jīng)被 JVT標(biāo)準(zhǔn)所接收。 這里 384 kb/s 在 ISDN中稱為 H0 通道。 最后又把 P 擴(kuò)展到 32，因?yàn)?32 64 kb/s = 2084kb/s，其中 2084=211,基本上等于 2 Mb/s， 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)際上已超過(guò)了窄帶 ISDN的最高速率 1920 kb/s，最高速率也稱通道容量。 ISDN 上 傳輸電視電話會(huì)議等低碼率 的多媒體領(lǐng)域。 CIF 規(guī)定圖像亮度分量 Y 的橫向像素為 352 個(gè) ，縱向 像素為 288個(gè) 。亮度分量 Y 的像素?cái)?shù)為色度分量 Cb或 Cr像素?cái)?shù)的 4倍 ，而 Y分量像素的面積等于色度分量 Cb或 Cr像素的面積，可見(jiàn)，色度分量的清晰度比亮度分量的清晰度低，這對(duì)整個(gè)圖像清晰度基本無(wú)影響，因?yàn)槿搜蹖?duì)色度的分辨率本來(lái)就低，所以可以利用這種心理視覺(jué)冗余度來(lái)減少色度像素?cái)?shù)。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)于 525行／ 30 幀制式，行周期為 μs，其中顯示區(qū)時(shí)間約為 53μs，從顯示區(qū)中同步地取出 352個(gè)像素即可。 Y： 176 *144 Cb、 Cr ： 88 *72 QCIF 規(guī)格為最低要求，所有電視電話都應(yīng)該達(dá)到此規(guī)格，而CIF規(guī)格則為任選。綜上所述， 。 圖 4章的圖 實(shí)質(zhì)上完全一樣，只不過(guò)這里更細(xì)化了。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 圖 5 幀為 預(yù)測(cè)幀 ，用 P 表示，它是由第 1 幀和第 5 幀本身經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)編碼而得的。通常每 12 幀或 15 幀圖像中傳 1 幀 I 幀，每 3 幀或 4幀圖像中傳 1幀 P 幀。 (1) 數(shù)據(jù)塊 層用 B表示。在宏塊中 Y、 Cb、 Cr 描述同一像區(qū)。若為 QCIF格式，則像素只有 CIF格式像素的 1/4，所以每幀 QCIF圖像只有 3塊組，其安排順序如圖 。 圖 圖像復(fù)用構(gòu)成一幀數(shù)據(jù)流 12塊 33宏塊 6塊 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) (1) 第一行表示包含 一幀數(shù)據(jù) 。塊組 ( GOB ) 頭 包含塊組 開(kāi)始碼、塊組編號(hào)碼 、塊組 量化步長(zhǎng) ( 用于整塊組，直到有宏塊變更量化步長(zhǎng) )、備用插入信息碼。 將這串?dāng)?shù)據(jù)分組，凡是零和零后面的一個(gè)數(shù)據(jù)組成一組。幀間編碼的第一個(gè)系數(shù)是直流差，按上述交流系數(shù)方式編碼。 JPEG包含兩種基本壓縮方法 ，各有不同的操作模式 。 JPEG系統(tǒng)可選用逐漸浮現(xiàn)重建 方式，即重建圖像可以整幅由粗到細(xì)顯示。 一 . 基于 DCT 的編碼器和解碼器 圖 DCT的編、解碼器方框簡(jiǎn)圖。輸出的壓縮圖像數(shù)據(jù)可以寄存，也可以直接送到解碼器中。變換后的 系數(shù)經(jīng)量化矩陣量化 ，量化過(guò)程請(qǐng)參考 節(jié)直流 (DC) 系數(shù)量化過(guò)程。 其二是 可變長(zhǎng)度熵編碼 。以下按圖 中的 4行分行敘述。最后的 EOI 表示圖像結(jié)束。第二行的幀頭 表示幀頭信息 ，包含所選方法 ( 如基線 DCT方法等 )、抽樣精度、量化位數(shù)、源圖像行數(shù)、每行抽樣數(shù)、 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 各分量圖像尺寸比例、各分量圖像排隊(duì)次序和分別選用何種量化表等。ECS0(Entropy Coded Segment ) 表示第 0段熵編碼，由第四行說(shuō)明。關(guān)于數(shù)據(jù)交換格式的詳細(xì)資料，請(qǐng)參閱 JPEG標(biāo)準(zhǔn)文件。 最初的任務(wù)有三個(gè)：實(shí)現(xiàn) Mb/s、 10 Mb/s、 40Mb/s 的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，即 MPEG MPEG MPEG3。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 隨著數(shù)字音頻和數(shù)字視頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用， ISO的活動(dòng)圖像專家組 ( MPEG ) 在 1991年 11月提出了 ISO/IEC 11172 標(biāo)準(zhǔn)的建議草案，通稱 MPEG1標(biāo)準(zhǔn)。 (2) ISO/IEC 111722： 第二部分，視頻。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) MPEG1標(biāo)準(zhǔn)提供了一些錄像機(jī)的功能，如正放、 圖像凍結(jié)、快進(jìn)、快倒和慢放，此外，還提供了隨機(jī)存儲(chǔ)的功能，當(dāng)然，解碼器這些功能的實(shí)現(xiàn)在一定程度上同圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。 第三，作二維 DCT變換 去除空間相關(guān)性 。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 在 MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)中，考慮到壓縮比和隨機(jī)存取這對(duì)矛盾，一共定義了四種圖像類型： (1) I 幀圖像 ，或稱 Intra幀圖像，采用 幀內(nèi)編碼 ，不參照其它圖像 。 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn) MPEG2 廣泛 應(yīng)用于數(shù)字電視 ( 包括 HDTV ) 及數(shù)字聲音廣播、 數(shù)字圖像 與聲音信號(hào)的傳輸?shù)阮I(lǐng)域，因而 MPEG2是十分重要的，也是非常成功的世界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 一 . 系統(tǒng)部分 系統(tǒng)部分涉及如何將一個(gè)或多個(gè)圖像、聲音及其它數(shù)據(jù)的基本碼流組合成單一或多個(gè)碼流，使之便于存儲(chǔ)和傳輸。 （ 4）緩沖器的連續(xù)控制 。各為一個(gè)圖像、聲音數(shù)據(jù)的基本碼流的基本 多工方法 如圖 。也可由多個(gè)有共同時(shí)間基準(zhǔn)的聲音和圖像基本碼流編碼成多節(jié)目碼流。 圖 。各部分的功能詳見(jiàn) ISO / IEC 138181。 對(duì)傳送碼流可以進(jìn)行以下操作： (1) 恢復(fù)傳送碼流中一個(gè)節(jié)目的編碼數(shù)據(jù)，并解碼。 (5) 把一個(gè)節(jié)目碼流轉(zhuǎn)換成傳送碼流，使其能通過(guò)有損耗的環(huán)境，然后將其恢復(fù)成原來(lái)的節(jié)目碼流。 “檔次” 是整個(gè)比特流構(gòu)成的定義了的子集，而每個(gè)“檔次”的“等級(jí)”是對(duì)比特流參數(shù)的一組定義了的限制。表 容許的 11個(gè)組合。 Spatially Scalable Profile 在空間清晰度方面有分級(jí)性。 High1440 Level 略相應(yīng)于每行 1440個(gè)抽樣的 HDTV。 ① 幀內(nèi)編碼圖像 ( Intra Coded Pictures )，簡(jiǎn)稱 I 幀 。 ② 預(yù)測(cè)編碼圖像 ( Predictive Coded Pictures )，簡(jiǎn)稱 P 幀。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) ③ 雙向預(yù)測(cè)編碼圖像 ( Bidirectionallypredictive Coded Pictures ) ，簡(jiǎn)稱 B 幀。缺點(diǎn)是解碼器中要有附加的存儲(chǔ)器，而且等待時(shí)間較長(zhǎng)。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) (2) 利用離散余弦變換 ( DCT )，去掉經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的圖像 差信號(hào)中的空間冗余信息。 表 ~ 表 分別列出了 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn)中容許的 幀速率 、亮色格式 和 圖像編碼類型 以及上限比特率。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 各級(jí)圖像格式中，按 每幀行數(shù) 、 幀頻 和 像素速率 的不同再分為 3 個(gè)檔次 ： 即 ： 簡(jiǎn)單檔次、主檔次和下一代檔次 ?？紤]到有些采用 525行 /60 場(chǎng)制式的國(guó)家可能使用這種圖像格式，故在此把有關(guān)參量列于表 ，以供參考。 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第 5 章 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 由于 、 MPEG MPEG