[信息與通信]現(xiàn)代電視技術8_數(shù)字視音頻壓縮(編輯修改稿)
2025-04-18 06:57 本頁面
【文章內容簡介】 echnology 中國傳媒大學信息工程學院 24 MPEG2視頻 壓縮編碼 Moving Picture Experts Group于 1988年開始工作，制定了一系列標準 MPEG1和 MPEG2概述 MPEG1： Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage Media at up to about 。標準號： ISO/IEC 11172。主要由 3個部分組成， 1為 系統(tǒng) (數(shù)字視音頻和輔助數(shù)據(jù)等多路壓縮數(shù)據(jù)流復用和同步的規(guī)定 )， 2為 視頻 (位速率為 ， 逐行 CIF格式 )， 3為 音頻 (每通道位速率為 64kb/s、 128kb/s、 192kb/s的數(shù)字音頻信號的壓縮編碼的規(guī)定 )。 MPEG2： Coding of Moving Pictures and Associated Audio。標準號：ISO/IEC 13818。主要由 3個部分組成， 1為 系統(tǒng) (多路數(shù)字視音頻和數(shù)據(jù)的復用和同步的規(guī)定 )， 2為 視頻 (各種比特率的數(shù)字視頻壓縮編碼規(guī)定 )， 3為 音頻 (擴充了 MPEG1的音頻標準，成為多通道音頻編碼系統(tǒng) )。 都是基于塊的 DCT編碼、幀間預測和運動補償編碼技術的 混合編碼 結構。MPEG2兼容 MPEG1并在多個方面有擴充。 現(xiàn)代電視技術 Modern Television Technology 中國傳媒大學信息工程學院 25 MPEG2的型和級 MPEG2支持不同性能和不同復雜性的解碼器，面向不同的應用。 Profile（型） Level（級） Simple 簡單型 Main 主型 SNR Scalable 信雜比可分級 Spatial Scalable 空間可分級 High 高型 High 高級 MP@HL HP@HL 全部層 /底層 High1440 高 1440級 MP@H1440L SSP@H1440L 全部層 /底層 HP@H1440L 全部層 /底層 Main 主級 SP@ML (無 B幀 ) MP@ML SNP@ML 全部層 /底層 HP@ML 全部層 /底層 Low 低級 MP@LL SNP@LL 全部層 /底層 High： 1920 1080 30及 1920 1080 25；最高比特率 80 Mb/s。 16:9 High1440： 1440 1080 30及 1440 1080 25；最高比特率 60 Mb/s。 4:3 Main： 720 480 30及 720 576 25；最高比特率 15 Mb/s。 Low： 352 240 30及 352 288 25；最高比特率 4 Mb/s。 現(xiàn)代電視技術 Modern Television Technology 中國傳媒大學信息工程學院 26 視頻結構 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ Video Sequence GOP Picture Slice MB Block 含不同數(shù)量的色度塊 現(xiàn)代電視技術 Modern Television Technology 中國傳媒大學信息工程學院 27 In the DVCAM/DV formats, the sampled video data is handled on a socalled ‘macro block’ basis. In the 52560 system, a macro block is formed of four horizontally adjacent luminance pixel blocks and two chrominance pixel blocks, one each for the CR and CB ponent. Similarly, in the 62550 system, a macro block is formed of four luminance pixel blocks neighboring in the horizontal and vertical directions, and two chrominance pixel blocks. In either case, the macro block size was determined as the smallest unit to package one each of the 8 8 chrominance pixel blocks with their associated luminance pixel blocks. Since the 525 and 625 DVCAM systems use 4:1:1 and 4:2:0 processing respectively, there are four luminance pixel blocks associated with one each of the chrominance blocks, resulting in a macro block size of six 8 8 pixel blocks. 現(xiàn)代電視技術 Modern Television Technology 中國傳媒大學信息工程學院 28 I、 B、 P幀編碼原理 MPEG采用 DCT和幀間運動預測聯(lián)合編碼技術，大幅壓縮了視頻圖像的空間冗余和時間冗余，將圖像定義為 3種類型： 幀內編碼圖像 （ Intra picture， I幀 ） ：只使用本幀內的數(shù)據(jù)進行編碼，是 GOP的第 1幀，也是 隨機訪問編碼圖像序列的切入點 ，壓縮比一般為(2~5):1，且必須傳送。 前向預測編碼圖像 （ Predicted Picture， P幀 ） ：由前面最靠近的 I幀或P幀作為參考幀，以宏塊為單位預測而來，由于使用了運動補償 (傳送的只是預測誤差 )，壓縮比可達 (5~10):1。 雙向預測編碼圖像 （ Bidirectional Prediction， B幀 ） ：由前面的和后面的各一參考幀 (P幀或 I幀 )進行雙向預測而來，但不用做基準幀，因此不會傳輸誤碼，壓縮比可達 (20~30):1。 現(xiàn)代電視技術 Modern Television Technology 中國傳媒大學信息工程學院 29 MPEG允許編碼端 自行選擇 I幀的使用頻率 及其在視頻流中的位置，對隨機存取、截取景物定位有利；同時允許編碼端 自行選擇參考幀之間的 B幀數(shù) （如 I幀與 P幀之間、 P幀與 P幀之間），但是 B幀數(shù)越多
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