【正文】 預(yù)測(cè)編碼畫面 編碼宏塊 最佳匹配宏塊 搜索范圍 運(yùn)動(dòng)矢量 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 43 運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)算法 ? 基本原理 : 假設(shè)一個(gè)初始矢量 計(jì)算匹配度 是否最佳匹配 結(jié)束 y 在搜索范圍內(nèi)調(diào)整運(yùn)動(dòng)矢量 n ? 最佳匹配準(zhǔn)則 (“方差和”最小 /“絕對(duì)誤差和”最小 ): ? ?? ? ?????2 2|| ||2)],(),([1l lx y yxdjdigjifJIM S E? ?? ? ?????2 2|| |||),(),(|1l lx y yxdjdigjifJIM A D2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 44 31 31 搜索范圍 MPEG1的運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì) ? 搜索范圍 (7種可選 ) 31,63,127,...,2047? ? 搜索精度 (2種可選 ) pel, 1 pel ? 搜索策略 (自定 ) ? 全面搜索 (31x31) 搜索次數(shù) =(3116+1)2=256 ? 方向搜索法 ? 對(duì)數(shù)搜索法 (31x31) 搜索次數(shù) =9x5=45 ? 對(duì)偶搜索法 宏塊 宏塊 宏塊 宏塊 宏塊 宏塊 宏塊 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 45 方向搜索法 沿著最小失真方向 搜索，每一次檢查 35個(gè)搜索點(diǎn)，搜索 步長(zhǎng)固定。 –第 n幀畫面的數(shù)據(jù)量設(shè)為 dn 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 60 緩沖器的設(shè)計(jì) 為了取第 n+1幀畫面時(shí)，不發(fā)生 下溢 ，必須保證 : Bn+R/P=dn+1 為了在第 n+2幀畫面取走之前，不發(fā)生 上溢 ，必須保證 : (Bn+R/P)dn+1 +R/P=B, 即 dn+1 =Bn+2R/PB 所以，第 n+1幀畫面的數(shù)據(jù)量必須滿足： Bn+2R/PB= dn+1= Bn+R/P Buffer 輸入速率 R 每隔 1/P秒取 1幀畫面 B Bn 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 61 解碼后的后處理 resampling 12 0 140 256 140 0 12 1 3 0 3 1 Y U,V //256 //8 i3 i2 i1 i i+1 i+2 i+3 720x576 720x288 360x288 Y CCIR 601 360x576 360x288 180x288 180x144 U,V CCIR 601 MPEG1視頻編碼小結(jié) 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 63 MPEG1 小結(jié) ? 特點(diǎn)： ? 是一種通用標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了編碼視頻流的表示語(yǔ)法和解碼方法。 ② 在時(shí)間域 : 采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 (motion pensation)算法來(lái)去掉畫面之間的冗余信息。第 5章 數(shù)字視頻 (3) 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 2 內(nèi) 容 1. MPEG概述 2. MPEG1視頻的編碼 3. MPEG1視頻的解碼 1. MPEG概述 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 4 視頻壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn) ? ITUT標(biāo)準(zhǔn) ? 用于 ISDN視頻會(huì)議的 (Px64)標(biāo)準(zhǔn) ? 用于 PSTN可視電話的 ? 用于 ATM/BISDN視頻會(huì)議的 ? ISO/IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ? 用于 VCD的 ISO 11172(MPEG1 video)標(biāo)準(zhǔn) ? 用于數(shù)字電視和 DVD的 ISO/IEC 13818(MPEG2 video) 標(biāo)準(zhǔn) ? 用于交互式多媒體應(yīng)用的視聽編碼標(biāo)準(zhǔn) MPEG4 ? 企業(yè) (公司 )標(biāo)準(zhǔn) : AVI, QuickTime, RealVideo 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 5 視頻壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ITUT Joint ITUT/MPEG MPEG + ++ MPEG1 MPEG4 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 MPEG7 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 6 MPEG 1標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG1標(biāo)準(zhǔn) (ISO/IEC11172). 1992年發(fā)布。 ? 人眼的視覺(jué)特性有利于數(shù)據(jù)的壓縮 . 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 23 視頻壓縮編碼技術(shù)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 ? 碼率 (bitrate) ? 重建圖像的質(zhì)量 ? 編碼 /解碼延時(shí) ? 錯(cuò)誤修復(fù)能力 ? 算法復(fù)雜程度 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 24 MPEG1視頻 壓縮的基本方法 ① 在空間域 : 采用 JPEG(Joint Photographic Experts Group)壓縮算法來(lái)去掉畫面內(nèi)部的冗余信息。 –緩沖器容量為 B,第 n幀畫面取走后其中留下的數(shù)據(jù)為 Bn。 2 2 2 1 1 1 1 1 3 3 3 4 5 2020/11/23 南京大學(xué)多媒體技術(shù)研究所 46 對(duì)數(shù)搜索法（ 3步搜索法） 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 搜索范圍 每一步測(cè)試 8個(gè) 搜索點(diǎn) , 并逐步 縮小搜索步長(zhǎng) 2020/11/23 南