【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量 化 音頻編碼 ? 數(shù)字樣本是不準(zhǔn)確的。圖 32 c）中的樣本只允許 9個(gè)值，從 ，步長(zhǎng)為 ，因此，需要 4個(gè)二進(jìn)制位來(lái)表示它們。 8位樣本可以有 256個(gè)不同的值， 16位樣本可以有 65 536 個(gè)不同的值。由于每一樣本的位數(shù)有限而引入的誤差稱為量化噪聲。如果量化噪聲太大，耳朵就會(huì)感覺(jué)到。 ? 對(duì)聲音進(jìn)行采樣的兩個(gè)著名的例子是電話和音頻 CD。數(shù)字化的聲音可以十分容易地在計(jì)算機(jī)上用軟件進(jìn)行處理。有許許多多的個(gè)人計(jì)算機(jī)程序可以讓用戶從多個(gè)信號(hào)源記錄、顯示、編輯、混合和存儲(chǔ)聲波。事實(shí)上，所有專業(yè)的聲音記錄與編輯系統(tǒng)如今都是數(shù)字化的。 視頻壓縮 ? 由于數(shù)據(jù)量太大，處理多媒體信息的唯一希望是有可能進(jìn)行大比例的數(shù)據(jù)壓縮。在過(guò)去幾十年，在大量研究的基礎(chǔ)上已經(jīng)發(fā)明了許多壓縮技術(shù)和算法，使多媒體傳輸成為可能。 ? 所有的壓縮系統(tǒng)都需要兩個(gè)算法：一個(gè)用于在源端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，另一個(gè)用于在目的端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，這兩個(gè)算法分別被稱為編碼算法和解碼算法。這些算法具有某些不對(duì)稱性，這對(duì)于理解數(shù)據(jù)壓縮是十分重要的。 視頻壓縮 ? 首先，對(duì)于許多應(yīng)用而言，一個(gè)多媒體文檔（比如說(shuō)一部電影）只需要編碼一次（當(dāng)該文檔存儲(chǔ)在多媒體服務(wù)器上時(shí)），但是需要解碼數(shù)千次（當(dāng)該文檔被客戶觀看時(shí)）。這一不對(duì)稱性意味著，假若解碼算法速度快并且不需要昂貴的硬件，那么編碼算法速度慢并且需要昂貴的硬件也是可以接受的。從另一方面來(lái)說(shuō)，對(duì)于諸如視頻會(huì)議這樣的實(shí)時(shí)多媒體而言，編碼速度慢是不可接受的，在這樣的場(chǎng)合，編碼必須即時(shí)完成。 視頻壓縮 ? 第二個(gè)不對(duì)稱性是編碼 /解碼過(guò)程不必是 100％可逆的。也就是說(shuō)，當(dāng)對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行壓縮并進(jìn)行傳輸，然后對(duì)其進(jìn)行解壓縮時(shí)，用戶可以期望取回原始的文件，準(zhǔn)確到最后一位。對(duì)于多媒體，這樣的要求是不存在的。視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼和解碼之后與原始信號(hào)只存在輕微的差異通常就是可以接受的。當(dāng)解碼輸出不與原始輸入嚴(yán)格相等時(shí)，系統(tǒng)被稱為是有損的。所有用于多媒體的壓縮系統(tǒng)都是有損的，因?yàn)檫@樣可以獲得更好的壓縮效果。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? 1980年，國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì) CCITT所屬的視頻編碼專家組的 ，這是 CCITT制定的國(guó)際上第一個(gè)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，已成為可視電話和電話會(huì)議的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?！耙暵?tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)”，它最初是針對(duì)在 ISDN上實(shí)現(xiàn)電信會(huì)議應(yīng)用，特別是面對(duì)面的可視電話和視頻會(huì)議而設(shè)計(jì)的。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? 實(shí)際的編碼算法類似于 MPEG算法，但不能與后者兼容。 MPEG所占用的 CPU運(yùn)算量少得多，此算法為了優(yōu)化帶寬占用量，引進(jìn)了在圖像質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)幅度之間的平衡折中機(jī)制，也就是說(shuō)，劇烈運(yùn)動(dòng)的圖像比相對(duì)靜止的圖像質(zhì)量要差。因此這種方法是屬于恒定碼流可變質(zhì)量編碼而非恒定質(zhì)量可變碼流編碼。根據(jù)圖像傳輸清晰度的不同，碼率變化范圍在 64Kb/s~192Mb/s之間，編碼方法包括 DCT變換、可控步長(zhǎng)線性量化、變長(zhǎng)編碼及預(yù)測(cè)編碼等。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? 由于 中傳輸?shù)?，帶寬和碼率是其考慮的核心問(wèn)題。其每幀取樣點(diǎn)數(shù)比較低，且采取抽幀傳輸?shù)姆椒ǎ瑹o(wú)法滿足數(shù)字電視壓縮編碼的要求，但 果，成為以后 JPEG和 MPEG編碼方法的重要基礎(chǔ)。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? 64Kb/s比特率的窄帶通道視頻編碼建議，其目的是能在現(xiàn)有的電話網(wǎng)上傳輸活動(dòng)圖像。 ，其信源編碼算法仍然是幀間預(yù)測(cè)和 DCT混合編碼。在 ， 運(yùn)動(dòng)矢量的搜索增加為半像素點(diǎn)搜索，同時(shí)又增加了無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量、基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼、高級(jí)預(yù)測(cè)技術(shù)和 PB幀編碼等 4個(gè)高級(jí)選項(xiàng)，從而達(dá)到了進(jìn)一步降低碼速率和提高編碼質(zhì)量的目的。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? ，將編碼過(guò)程分為幀內(nèi)編碼和幀間編碼兩個(gè)部分。幀內(nèi)用改進(jìn)的 DCT變換并量化，在幀間采用 1/2像素運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)補(bǔ)償技術(shù)，使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償更加精確，量化后使用改進(jìn)的變長(zhǎng)編碼表（ VLC）對(duì)量化數(shù)據(jù)進(jìn)行嫡編碼，得到最終的編碼系數(shù)。 碼速度快，其設(shè)計(jì)編碼延時(shí)不超過(guò) 150ms；碼率低，在512Kb/s乃至 384Kb/s帶寬下仍可得到相當(dāng)滿意的圖像效果，十分適用于需要雙向編解碼并傳輸?shù)膱?chǎng)合，如可視電話和網(wǎng)絡(luò)條件不是很好的場(chǎng)合。 視聽(tīng)業(yè)務(wù)視頻編譯碼標(biāo)準(zhǔn)（ ） ? 1995年 11月完成。雖然在低比特率、低分辨率的應(yīng)用中 ，但也有一定的局限性。對(duì)此， ITUT對(duì) ，于 1998年 1月提出了 +建議。 +又稱為 2，它是 ，增加了 12種新的協(xié)商模式和附加特性，以擴(kuò)大協(xié)議的應(yīng)用范圍，提高重建圖像的主觀質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)編碼比特率的控制。 ? ：幀內(nèi)編碼和幀間編碼，相當(dāng)于MPEG編碼的 I幀和 P幀。 靜止圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)（ JPEG） ? 在多媒體技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，靜止和活動(dòng)視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣起到了十分重要的作用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO）和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（ CCITT）聯(lián)合成立“聯(lián)合圖像專家組” JPEG（ joint photographic experts group），在 ITU、 ISO和 IEC等其他標(biāo)準(zhǔn)組織的支持下，該小組致力于制定適用于連續(xù)色調(diào)、多極灰度、彩色或單色靜止圖像數(shù)據(jù)壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)）經(jīng)過(guò) 5年細(xì)致的工作，于1991年 3月提出了 JPEG標(biāo)準(zhǔn)“多灰度靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼”，這是一個(gè)適用于彩色和單色多灰度或連續(xù)色調(diào)靜止數(shù)字圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 靜止圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)（ JPEG） ? 它包含兩部分：第一部分是無(wú)損壓縮，即基于空間線性預(yù)測(cè)技術(shù)的無(wú)失真壓縮算法，這種算法的壓縮比很低；第二部分是有損壓縮，這是基于離散余弦變換（ DCT）和霍夫曼編碼的有損壓縮，也是目前主要應(yīng)用的一種算法。這后一種算法進(jìn)行圖像壓縮信息雖有損失，但壓縮比可以很大，例如壓縮比在 20:1時(shí)，眼睛基本上看不出失真。 ? JPEG標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于多媒體而言是十分重要的，因?yàn)橛糜趬嚎s運(yùn)動(dòng)圖像的標(biāo)準(zhǔn) MPEG不過(guò)是分別對(duì)每一幀進(jìn)行 JPEG編碼，再加上某些幀間壓縮和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)阮~外的特征。 JPEG定義在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 10918中，它具有 4種模式和許多選項(xiàng)。 靜止圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)（ JPEG） ? JPEG確實(shí)很復(fù)雜，但由于它通常可以獲得 20:1或更好的壓縮效果，所以獲得廣泛的應(yīng)用。解碼一幅 JPEG圖像需要反過(guò)來(lái)運(yùn)行上述算法。 JPEG大體上是對(duì)稱的：解碼一幅圖像花費(fèi)的時(shí)間與編碼基本相同。 MPEG標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG（ motion picture experts group）標(biāo)準(zhǔn)是 ISO/IEC委員會(huì)針對(duì)全活動(dòng)視頻的壓縮標(biāo)準(zhǔn)系列，是用于壓縮視頻的主要算法，并于 1993年成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG包含 MPEGMPEG MPEG MPEG MPEG21等。該標(biāo)準(zhǔn)包括MPEG視頻、 MPEG音頻和 MPEG系統(tǒng)三大部分。 MPEG視頻是面向位速率約為 壓縮； MPEG音頻是面向每通道位速率為 6 128和192kbit/s的數(shù)字音頻信號(hào)的壓縮； MPEG系統(tǒng)則面向解決多道壓縮視頻、音頻碼流的同步和合成問(wèn)題。 MPEG標(biāo)準(zhǔn) ? 1. 數(shù)字聲像壓縮標(biāo)準(zhǔn)（ MPEG1） ? MPEG標(biāo)準(zhǔn) MPEG1（ ISO 11172）設(shè)計(jì)用于視頻錄像機(jī)質(zhì)量的輸出（對(duì) NTSC制式為 352 240），它使用的位率為。 MPEG2（ ISO 13818）設(shè)計(jì)用于將廣播質(zhì)量的視頻壓縮至 4Mbps到 6Mbps，這樣就可以適應(yīng) NTSC或 PAL制式的廣播頻道。 MPEG的兩個(gè)版本均利用了在電影中存在的兩類冗余：空間冗余和時(shí)間冗余。空間冗余可以通過(guò)簡(jiǎn)單地用 JPEG分別對(duì)每一幀進(jìn)行編碼而得到利用?；ハ噙B續(xù)的幀常常幾乎是完全相同的，這就是時(shí)間冗余，利用這一事實(shí)可以達(dá)到額外的壓縮效果。 MPEG標(biāo)準(zhǔn) ? 數(shù)字便攜式攝像機(jī)使用的數(shù)字視頻（ DV）系統(tǒng)只使用類JPEG的方案，這是因?yàn)橹粏为?dú)對(duì)每一幀進(jìn)行編碼可以達(dá)到更快的速度，從而使編碼可以實(shí)時(shí)完成。 ?