【正文】 區(qū)中同步地取出 352 個像素即可。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 視頻壓縮編碼標準 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 P 取 1 或 2時，速率只能達到 128 kb/s，由于速率較低，只能傳清晰度不太高的圖像，因此適合于面對面的電視電話。 因為以 384 kb/s速率作為起始點偏高，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年國際電報電話咨詢委員會的第 15研究組建立了一個專家組專門研究 電視電話的編碼問題 ，所用的電話網(wǎng)絡為 綜合業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)絡 ISDN， 當時的目標是推薦一個圖像編碼標準，其傳輸速率為 ： m 384 kb/s， m=1， 2， 3， 4， 5。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 圖 視頻壓縮編碼標準的發(fā)展歷程 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 4. 我國制定的 AVS標準 我國是 ISO/IEC組織的正式成員國，國家信標委下屬的多媒體分委員會與 ISO/IEC JTC1/SC29直接對口。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 算法所用的基本結構來自 ，并在 做了許多重要改進。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 2. ITU頒布的標準 國際電信聯(lián)盟 ( ITU )是聯(lián)合國的一個專門機構，是國際電信界最權威的標準修訂組織。 /AVC 標準是當前國際上最新的圖像編碼標準。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 隨著用戶對音頻和視頻等寬帶業(yè)務的需求和寬帶網(wǎng)絡的迅速發(fā)展， MPEG2的視頻流逐漸被用戶接受， VOD ( Video On Demand，視頻點播 ) 視頻流典型速率將達到 3～ 6 Mb/s。 MPEG1是由 ISO 和 IEC 共同委員會中的 MPEG 組織于 1992年制定的。 H. 26X 是由 國際電信聯(lián)盟 ( ITU ) 標準委員會提出的，它們在數(shù)據(jù)格式和輸出碼率之間有如表 。第 5 章 視頻壓縮編碼標準 數(shù)字電視原理 主講人：趙艷杰 西安電子科技大學出版社 內蒙古大學電子信息工程學院 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 視頻壓縮編碼標準的發(fā)展歷程 JPEG標準 MPEG1標準 MPEG2標準 MPEG4標準 第 5章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 167。 表 按時間順序給出了各種視頻壓縮編碼標準。它最初用于 數(shù)字信息存儲體 上活動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量接近 CD音質，該標準廣泛應用于 VCD。 HDTV 的出現(xiàn)，是視頻業(yè)務發(fā)展的另一個高級階段。它被 ITU命名為 H. 264， ISO/ IEC 則把此標準叫做國際標準 ( MPEG4(10)) 高級圖像編碼 ( AVC )。 (CCITT ) 制定的第一個 視頻編碼標準 ，它的數(shù)碼率是 P 64 kb/s，主要應用于 ISDN、 ATM 等寬帶信道上實時的傳輸聲音和圖像信息，不適合在 PSTN 和移動通信網(wǎng)等帶寬有限的網(wǎng)絡上應用。 1998年， ITU推出的 + 是 的第二版，進一步提高了壓縮編碼性能。從 2022年 5月開始，我國科研單位開始跟蹤并參與 JVT標準的制定工作，目前已有多項技術提案遞交到 JVT標準，有些技術已經(jīng)被 JVT標準所接收。 這里 384 kb/s 在 ISDN中稱為 H0 通道。 最后又把 P 擴展到 32，因為 32 64 kb/s = 2084kb/s，其中 2084=211,基本上等于 2 Mb/s， 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 實際上已超過了窄帶 ISDN的最高速率 1920 kb/s，最高速率也稱通道容量。 ISDN 上 傳輸電視電話會議等低碼率 的多媒體領域。 CIF 規(guī)定圖像亮度分量 Y 的橫向像素為 352 個 ，縱向 像素為 288個 。亮度分量 Y 的像素數(shù)為色度分量 Cb或 Cr像素數(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，色度分量的清晰度比亮度分量的清晰度低，這對整個圖像清晰度基本無影響，因為人眼對色度的分辨率本來就低，所以可以利用這種心理視覺冗余度來減少色度像素數(shù)。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 對于 525行／ 30 幀制式，行周期為 μs，其中顯示區(qū)時間約為 53μs，從顯示區(qū)中同步地取出 352個像素即可。 Y： 176 *144 Cb、 Cr ： 88 *72 QCIF 規(guī)格為最低要求，所有電視電話都應該達到此規(guī)格，而CIF規(guī)格則為任選。綜上所述， 。 圖 4章的圖 實質上完全一樣，只不過這里更細化了。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 圖 5 幀為 預測幀 ，用 P 表示，它是由第 1 幀和第 5 幀本身經(jīng)過預測編碼而得的。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 圖像復用構成一幀數(shù)據(jù)流 12塊 33宏塊 6塊 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 (1) 第一行表示包含 一幀數(shù)據(jù) 。塊組 ( GOB ) 頭 包含塊組 開始碼、塊組編號碼 、塊組 量化步長 ( 用于整塊組，直到有宏塊變更量化步長 )、備用插入信息碼。 將這串數(shù)據(jù)分組，凡是零和零后面的一個數(shù)據(jù)組成一組。幀間編碼的第一個系數(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顯示。 一 . 基于 DCT 的編碼器和解碼器 圖 DCT的編、解碼器方框簡圖。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 ，量化過程請參考 節(jié)直流 (DC) 系數(shù)量化過程。 其二是 可變長度熵編碼 。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 視頻壓縮編碼標準 各分量圖像尺寸比例、各分量圖像排隊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，由第四行說明。關于數(shù)據(jù)交換格式的詳細資料，請參閱 JPEG標準文件。 最初的任務有三個：實現(xiàn) Mb/s、 10 Mb/s、 40Mb/s 的壓縮編碼標準，即 MPEG MPEG MPEG3。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 隨著數(shù)字音頻和數(shù)字視頻技術的廣泛應用， ISO的活動圖像專家組 ( MPEG ) 在 1991年 11月提出了 ISO/IEC 11172 標準的建議草案，通稱 MPEG1標準。 (2) ISO/IEC 111722： 第二部分，視頻。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 MPEG1標準提供了一些錄像機的功能，如正放、 圖像凍結、快進、快倒和慢放，此外，還提供了隨機存儲的功能，當然，解碼器這些功能的實現(xiàn)在一定程度上同圖像數(shù)據(jù)的存儲介質性質有關。 第三，作二維 DCT變換 去除空間相關性 。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 在 MPEG1 標準中，考慮到壓縮比和隨機存取這對矛盾，一共定義了四種圖像類型： (1) I 幀圖像 ，或稱 Intra幀圖像，采用 幀內編碼 ，不參照其它圖像 。 MPEG2 標準 MPEG2 廣泛 應用于數(shù)字電視 ( 包括 HDTV ) 及數(shù)字聲音廣播、 數(shù)字圖像 與聲音信號的傳輸?shù)阮I域，因而 MPEG2是十分重要的，也是非常成功的世界統(tǒng)一標準。 一 . 系統(tǒng)部分 系統(tǒng)部分涉及如何將一個或多個圖像、聲音及其它數(shù)據(jù)的基本碼流組合成單一或多個碼流，使之便于存儲和傳輸。 （ 4）緩沖器的連續(xù)控制 。各為一個圖像、聲音數(shù)據(jù)的基本碼流的基本 多工方法 如圖 。也可由多個有共同時間基準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 ISO / IEC 138181。 對傳送碼流可以進行以下操作： (1) 恢復傳送碼流中一個節(jié)目的編碼數(shù)據(jù)，并解碼。 (5) 把一個節(jié)目碼流轉換成傳送碼流，使其能通過有損耗的環(huán)境，然后將其恢復成原來的節(jié)目碼流。 “檔次” 是整個比特流構成的定義了的子集，而每個“檔次”的“等級”是對比特流參數(shù)的一組定義了的限制。表 容許的 11個組合。 Spatially Scalable Profile 在空間清晰度方面有分級性。 High1440 Level 略相應于每行 1440個抽樣的 HDTV。 ① 幀內編碼圖像 ( Intra Coded Pictures )，簡稱 I 幀 。 ② 預測編碼圖像 ( Predictive Coded Pictures )，簡稱 P 幀。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 ③ 雙向預測編碼圖像 ( Bidirectionallypredictive Coded Pictures ) ，簡稱 B 幀。缺點是解碼器中要有附加的存儲器，而且等待時間較長。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 (2) 利用離散余弦變換 ( DCT )，去掉經(jīng)過運動補償預測的圖像 差信號中的空間冗余信息。 表 ~ 表 分別列出了 MPEG2 標準中容許的 幀速率 、亮色格式 和 圖像編碼類型 以及上限比特率。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 各級圖像格式中，按 每幀行數(shù) 、 幀頻 和 像素速率 的不同再分為 3 個檔次 ： 即 ： 簡單檔次、主檔次和下一代檔次 。考慮到有些采用 525行 /60 場制式的國家可能使用這種圖像格式，故在此把有關參量列于表 ，以供參考。 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 第 5 章 視頻壓縮編碼標準 由于 、 MPEG MPEG