【正文】 于不同的格式。一個(gè) GOB所包含的 MB是不同的，對(duì)應(yīng)的行數(shù)也不同。表 。 的 QCIF分層結(jié)構(gòu)示意圖如圖 。 2022/2/14 2022/2/14 2022/2/14 ? P、塊組層 GOB、宏塊層 MB和塊層 B四個(gè)層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是與 ，在，每個(gè) GOB包含的 MB數(shù)目是不同的。 ，一行中的所有像素只能屬于一個(gè) GOB，因此對(duì)于不同的格式。一個(gè) GOB所包含的 MB是不同的，對(duì)應(yīng)的行數(shù)也不同。表 。 QCIF分層結(jié)構(gòu)示意圖如圖 。 2022/2/14 2022/2/14 2022/2/14 ? 2. 運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè) ? 1） 1/2像素精度運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè) ? 1/2像素預(yù)測(cè)。在全像素精度預(yù)測(cè)后再執(zhí)行 1/2像素精度的搜索。運(yùn)動(dòng)矢量范圍為 [16， ]。半（ 1/2）像素位置的灰度值由線性插值得到，它們的位置示意圖如圖 。 2022/2/14 2022/2/14 ? 線性插值的表示為 2022/2/14 ? 2）運(yùn)動(dòng)矢量的差分編碼 ? 在 ，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量采用預(yù)測(cè)編碼。預(yù)測(cè)編碼采用與當(dāng)前宏塊相鄰的三個(gè)宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的均值作為預(yù)測(cè)值。當(dāng)相鄰宏塊不在當(dāng)前塊組時(shí)，如果只有一個(gè)相鄰宏塊在塊組外，則令該宏塊運(yùn)動(dòng)矢量為零計(jì)算預(yù)測(cè)值；如果有兩個(gè)宏塊在塊組外，則直接取剩下的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為預(yù)測(cè)值。 2022/2/14 ? 3. 可選模式 ? 除缺省模式外， ，無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量模式、基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼模式、高級(jí)預(yù)測(cè)模式和 PB圖像模式供用戶選擇使用。 ? 1）無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量模式 ? 運(yùn)動(dòng)矢量可以指向圖像外，范圍擴(kuò)展到 [， ]。在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)或圖像沿邊緣運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量模式可以提高編效率。圖像外的像素值是由圖像邊界像素值填充得到的。 2022/2/14 ? 2）基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼模式 ? 基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼模式代替了缺省模式中的三維可變長(zhǎng)編碼。在相同圖像質(zhì)量下，采用這種編碼模式可以降低 5%左右的比特率。在可變長(zhǎng)編碼中，任何一個(gè)符號(hào)均占用整數(shù)比特，從而導(dǎo)致了壓縮效率的下降，而基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼模式?jīng)]有這個(gè)問(wèn)題。 2022/2/14 ? 3）高級(jí)預(yù)測(cè)模式 ? 在 ，高級(jí)預(yù)測(cè)模式是一個(gè)很重要的選項(xiàng)。在這種預(yù)測(cè)模式中需要考慮以下兩方面內(nèi)容：一是對(duì) P幀的亮度分量采用交疊塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法，即某一子塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償由本塊和周?chē)鷫K的運(yùn)動(dòng)矢量共同決定；二是對(duì)某些宏塊使用四個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，每個(gè)子塊都有一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，用四個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量取代原來(lái)宏塊的一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。 2022/2/14 ? 4） PB圖像模式 ? PB圖像模式引入了一種新的幀，即 PB幀。一個(gè) PB幀由一個(gè) P幀和一個(gè) B幀組成一起編碼。其中 P幀是在缺省模式中采用的幀間編碼的幀， P幀由前面已經(jīng)編碼的 P幀或 I幀來(lái)預(yù)測(cè)。而 B幀在時(shí)間上處于前一 P幀或 I幀和當(dāng)前 P幀之間，由二者進(jìn)行雙向預(yù)測(cè)，這種方式的關(guān)系如圖 。 2022/2/14 2022/2/14 ? 根據(jù)編碼方法 B幀的質(zhì)量不影響后續(xù)幀的編碼，因此采用粗編碼，可以提高一倍幀率。 PB模式在場(chǎng)景快速運(yùn)動(dòng)或復(fù)雜運(yùn)動(dòng)時(shí)效果不佳，它適用于場(chǎng)景做簡(jiǎn)單和緩慢運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。 2022/2/14 ? MPEG4相比，壓縮比可提高近 30%。 DPCM和變換編碼的混合編碼模式。在技術(shù)上，采用統(tǒng)一的 VLC符號(hào)編碼，高精度、多模式的位移估計(jì)，基于塊的整數(shù)變換、分層的編碼語(yǔ)法等措施使得 ，在相同的重建圖像質(zhì)量下，比 50%左右的碼率，更適合窄帶傳輸。加強(qiáng)了對(duì)各種信道的適應(yīng)能力，采用了 “ 網(wǎng)絡(luò)友好的 ” 的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法，有利于對(duì)誤碼和丟包的處理；應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，以滿足不同速率及不同傳輸和存儲(chǔ)場(chǎng)合的需求；它的基本系統(tǒng)是開(kāi)放的，使用無(wú)需版權(quán)。為了對(duì)各種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，表 壓縮標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程。 2022/2/14 2022/2/14 2022/2/14 ? 1. 幾項(xiàng)基本技術(shù) ? 1)將每個(gè)視頻利用圖像空間域的相關(guān)性 ? 對(duì)圖像分塊進(jìn)行變換，量化和熵編碼，消除圖像的空間冗余。增加了幀內(nèi)預(yù)測(cè)，提高壓縮率。 ? 2)利用時(shí)域相關(guān)性 ? 時(shí)域上的相關(guān)性存在于那些連續(xù)圖像的塊之間，這就使得在編碼的時(shí)候只需編碼那些差值即可。一般是通過(guò)運(yùn)動(dòng)估值和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來(lái)利用時(shí)域相關(guān)性。 2022/2/14 ? 2. ? (1)采用像素塊的整數(shù) DCT變換，反變換過(guò)程中沒(méi)有匹配錯(cuò)誤的問(wèn)題。 ? (2)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊的大小采用可變形式， 大小和形狀的宏塊分割與亞分割的方法。一個(gè)宏塊的 亮度值可以按照 進(jìn)行分割，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊的大小采用可變形式，可從 ? ? 中選擇，采用這樣的方式比只用方式，提高 15%編碼效率。 ? (3)運(yùn)動(dòng)矢量的精度可以達(dá)到 1/4像素或者 1/8像素，與整數(shù)精度的空間預(yù)測(cè)相比，可以提高 20%編碼效率。 2022/2/14 ? (4)采用多參考幀進(jìn)行預(yù)測(cè)，比單參考幀的方法節(jié)省10%的傳輸碼率，并且有利于碼流的錯(cuò)誤恢復(fù)。 ? (5)為了消除塊效應(yīng)，采用基于的邊界去塊濾波器，從而提高了圖像主觀質(zhì)量。 ? (6)采用 VLC或基于上下文的 ContextBased Adaptive Binary Arithmetic Coding編碼算法，后者可以提高大約 10%的編碼效率。 2022/2/14 ? (7)場(chǎng)編碼模式 ? 在 ，對(duì)于一幀圖像，可以按照幀的模式，也可以按照?qǐng)龅哪Ｊ竭M(jìn)行編碼。把一幀圖像拆成兩場(chǎng)圖像，其中的一場(chǎng)采用幀內(nèi)編碼，而另一場(chǎng)則利用前一場(chǎng)的信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼，這樣就能夠提高壓縮效率，尤其是在存在劇烈水平方向運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景下壓縮效率更高。在一些特殊的情況下，圖像的一部分適合采用幀模式編碼，而另一部分適合采用場(chǎng)模式編碼， 自適應(yīng)的場(chǎng)幀模式轉(zhuǎn)換。 2022/2/14 ? 3. ? 1)算法的分層結(jié)構(gòu) ? ： 視頻編碼層（ Video Coding Layer,VCL）完成對(duì)視頻內(nèi)容的有效描述； 網(wǎng)絡(luò)適配層 （ Network Abstraction Layer， NAL）完成在不同網(wǎng)絡(luò)上視頻數(shù)據(jù)的打包傳輸。根據(jù)傳輸通道或存儲(chǔ)介質(zhì)的特性對(duì) VCL輸出進(jìn)行適配。 2022/2/14 ? VCL和 NAL的目的是為了適配特定的視頻編碼特性和特殊的傳輸特性。這種雙層結(jié)構(gòu)擴(kuò)展了 的應(yīng)用范圍，它幾乎涵蓋了目前大部分的視頻業(yè)務(wù)，如有線電視、數(shù)字電視、視頻會(huì)議、視頻電話、交互媒體、視頻點(diǎn)播、流媒體業(yè)務(wù)等。 。 2022/2/14 2022/2/14 ? 2)VCL數(shù)據(jù)組織 ? ，也支持隔行掃描的視頻序列，取樣率定為 4： 2： 0。 VCL仍然采用分層結(jié)構(gòu)，視頻流由圖像幀組成，一個(gè)圖像幀既可以是一場(chǎng)圖像（對(duì)應(yīng)隔行掃描），或一幀圖像（對(duì)應(yīng)逐行掃描）圖像幀由一個(gè)或多個(gè)片組成，片由一個(gè)或多個(gè)宏塊組成，一個(gè)宏塊由 4個(gè)（或）亮度塊、 2個(gè)色度塊（ U、 V）組成。 2022/2/14 ? 根據(jù)編碼方式和作用的不同， ： ? I片： I片內(nèi)的所有宏塊均使用幀內(nèi)編碼。 ? P片：除了可以采用幀內(nèi)編碼外， P片中的宏塊還可以采用預(yù)測(cè)編碼，但是只能采用一個(gè)前向運(yùn)動(dòng)矢量。 ? B片：除了可以采用 P片的所有編碼方式外， B片的宏塊還可以采用具有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的雙向預(yù)測(cè)編碼。 ? SP片：切換的 P片。目的是在不引起類(lèi)似插入 I片所帶來(lái)的碼流開(kāi)銷(xiāo)的情況下，實(shí)現(xiàn)碼流間的切換。 SP片采用了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，適用于同一內(nèi)容不同質(zhì)量的視頻碼流之間的切換。 ? SI片：切換的 I片。 SI片采用了幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)代替 SP片的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，用于同內(nèi)容的視頻碼流間的切換。 2022/2/14 ? 4. 檔次 ? 、主要檔次和擴(kuò)展檔次，以適用于不同的應(yīng)用?；緳n次支持包含 I片和 P片的編碼序列，應(yīng)用在視頻電話、視頻會(huì)議和無(wú)線視頻通信等。主要檔次除支持基本檔次的功能外，還支持 B片、交替視頻和基于算數(shù)編碼的熵編碼方法以及加權(quán)預(yù)測(cè)。主要應(yīng)用是廣播媒體，例如數(shù)字電視、存儲(chǔ)數(shù)字視頻等。擴(kuò)展檔次主要用于網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體的應(yīng)用 。 2022/2/14 ? 5. 編解碼器結(jié)構(gòu) ? ，除了去塊濾波器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)外，大部分的功能模塊和 。不同之處在每個(gè)功能模塊的實(shí)現(xiàn)上。 2022/2/14 2022/2/14 ? 1）編碼器 ? 編碼器以宏塊為單位來(lái)處理輸入幀圖像或場(chǎng)圖像，并且以幀內(nèi)或幀間方式對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行編碼。在編碼器中，反量化、反變換得到的差值與預(yù)測(cè)塊相加得到重構(gòu)解碼宏塊，經(jīng)過(guò)濾波以后減小塊失真的影響，從而產(chǎn)生重構(gòu)預(yù)測(cè)的參考圖像。 ? 2）解碼器 ? 在解碼器中，來(lái)自 NAL的視頻碼流經(jīng)過(guò)重排序、熵解碼、反量化和反變換后得到差值塊，預(yù)測(cè)塊與差值塊相加，經(jīng)過(guò)濾波得到每個(gè)解碼宏塊，形成解碼圖像。 2022/2/14 ? 3）去塊效應(yīng)濾波器 ? 為了消除因編碼方式不同等原因而可能產(chǎn)生的塊效應(yīng)， 應(yīng)濾波的環(huán)路濾波器，在重建圖像之前使用。環(huán)路濾波器平滑塊邊界，在壓縮倍數(shù)較高時(shí)可以獲得較好的主觀質(zhì)量，另外，環(huán)路濾波器還可以有效地減小幀間的預(yù)測(cè)誤差。是否選擇啟用環(huán)路濾波器，可根據(jù)相鄰宏塊邊緣樣點(diǎn)的差值來(lái)確定，若差值較大，則認(rèn)為產(chǎn)生了方塊效應(yīng)，啟動(dòng)環(huán)路濾波器進(jìn)行濾波，若差值很大，則認(rèn)為差值是由圖像本身內(nèi)容所產(chǎn)生的，不應(yīng)濾波。