多媒體技術(shù)之國際視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)簡介(編輯修改稿)
2025-01-26 10:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 47MPEG1 音頻壓縮算法MPEG1 Audio層 3編碼器和解碼器的結(jié)構(gòu)48? P64， 這是 ITUT（ 前身為CCITT） 最早制定的關(guān)于視頻編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)。考慮到 ISDN的傳輸碼率以 64kbps為單位，因此以 p64kbps（ p＝ 1～ 30） 作為為 。 于電視電話和電視會議。它支持 QCIF（p= 2）、 CIF（ p2） 兩種圖像輸入格式。49? 第一是編碼算法問題。 確立了一種合理的、保證圖像質(zhì)量且為各國圖像編碼專家所公認(rèn)的統(tǒng)一的算法。算法必須能夠?qū)崟r操作，解碼延時要短。? 第二是與 PCM標(biāo)準(zhǔn)兼容的問題。 編解碼器以 64～1920kb／ s的工作速率去覆蓋 NISDN或 PCM一次群的通道。? 第三，解決電視制式不同的問題。 為了使同一標(biāo)準(zhǔn)既能用于 PAL（ 625） 和 NTSC（ 525） 兩種電視制式系統(tǒng)，源編碼基于中間格式 CIF格式，所以輸入輸必須 經(jīng)轉(zhuǎn)換到 CIF或 QCIF格式再進行源編碼。50視頻編碼圖像格式一覽表5152? 一、將預(yù)測誤差或輸入圖像劃分成為 8*8的象素塊。進一步，將 4個亮度像塊和兩個在空間位置上與之重疊的色差像塊符合成一個 16*16的宏塊（ MB）。? 二、對于幀序列中的第一副圖像或景物變換后的第一副圖像，采用幀內(nèi)變換編碼：利用 8*8的DCT實現(xiàn)。各 DCT系數(shù)經(jīng)過線性量化、變長編碼后進入緩沖器，根據(jù)緩沖器的上溢和下溢，來反饋調(diào)節(jié)量化器的量化步長，以控制視頻編碼位流使之與信倒速率相匹配。53? 幀間預(yù)測采用混合方法：利用運動補償預(yù)測，當(dāng)預(yù)測誤差超過某個門限后，對誤差做 DCT、視覺加權(quán)量化及熵編碼。運動矢量信息編碼后也送到緩沖器中。 DCT去除空間冗余度，而使用有運動補償?shù)膸g預(yù)測來去除時間上的冗余。這是一個典型的幀內(nèi)／幀間自適應(yīng)預(yù)測加DCT變換的混合算法。54? ， 實際上是把比特流分成圖像 (Picture)， 像塊組 (GOB： Group of blocks)， 宏塊 (MB：Macroblock)和像塊 (Block)， 并附加相應(yīng)的信息。按照 CIF格式，每幀 CIF圖像包含 12個 GOB， 每個 GOB包含 33個 MB， 每個 MB包含 4個亮度數(shù)據(jù)塊和各 1個 Cb 、 Cr色度塊，每個 B包含 8*8象素。55 數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)56? 利用二維 DCT減少圖像的空間域的冗余度；? 利用運動補償預(yù)測減少圖像的時間域冗余度；? 利用視覺加權(quán)量化減少圖像 灰度域 的冗余度；? 利用熵編碼來減少圖像的 頻率域 的冗余度。57 MPEG1的對比58MPEG2 通用視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) MPEG2的標(biāo)準(zhǔn)號為 ISO/IEC 13818， 它主要由以下幾部分組成：? MPEG2系統(tǒng)（ MPEG1 Systems ）? MPEG2視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（ MPEG2 Video）? MPEG2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（ MPEG2 Audio）? MPEG2高級音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（ MPEG2 AAC） 與 MPEG1一樣， MPEG2只規(guī)定了碼流結(jié)構(gòu)和解碼器算法規(guī)則，而把實際編碼器模型向設(shè)計者開放，以提供更多的選擇性和自由度。59MPEG2 Video MPEG2 Video與 MPEG1的基本編碼算法相同，只是增加了如下功能：（ 1）能夠在很寬的范圍內(nèi)對不同分辨率和不同輸出比特率的圖像信號有效的進行壓縮。（ 2）處理隔行掃描的視頻信號的能力。（ 3）多樣化的取樣模式： 4:2:0， 4:2:2， 4:4:4（ 4）可伸縮（ Scalable） 的視頻編碼模式： Ⅰ 編碼時可以在圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)速率之間作出調(diào)整 Ⅱ 解碼時只對碼流的一部分進行解碼和對碼流的全部進行解碼能夠分別獲得不同質(zhì)量的重建圖像。 60可伸縮性編碼模式（ 1）信噪比伸縮性（ SignaltoNoise Scalability）（ 2） 空間分辨率伸縮性（ Spatial Scalability）（ 3） 時間分辨率伸縮性（ Temporal Scalability）61MPEG2 Video? 為了適應(yīng)不同應(yīng)用的需要， MPEG2引入了配置（ profiles） 和等級（ levels） 的概念，每種配置定義一套新的算法，而每一個等級指定一套參數(shù)范圍 (如圖像大小、幀速率和位速率 )。
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