【正文】 預(yù)測(cè)編碼技術(shù) ? 4. ? 5. MPEG1/2/4/7標(biāo)準(zhǔn) Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 –1. 連續(xù)幀圖像的定義 ?由多幅尺寸相同的靜止圖像組成的圖像序列，被稱(chēng)為 連續(xù)幀圖像 。 ?與靜止幀圖像相比， 連續(xù)幀圖像 多了一個(gè)時(shí)間軸，成為三維信號(hào)，因此 連續(xù)幀圖像 也被稱(chēng)為 三維圖像 。 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 2. 連續(xù)幀圖像壓縮的基本思想 – 基于如下基本假設(shè)： ? 在各連續(xù)幀之間存在簡(jiǎn)單的相關(guān)性平移運(yùn)動(dòng)。 ? 一個(gè)特定畫(huà)面上的像素量值： 1）可以根據(jù) 同幀 附近像素來(lái)加以預(yù)測(cè)，被稱(chēng)為：幀內(nèi) 編碼技術(shù) 2）可以根據(jù) 附近幀 中的像素來(lái)加以預(yù)測(cè)，被稱(chēng)為： 幀間 編碼技術(shù) Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 連續(xù)幀圖像壓縮的基本思想 – 通過(guò)減少 幀間圖像數(shù)據(jù)冗余 ，來(lái)達(dá)到減少數(shù)據(jù)量、壓縮連續(xù)幀圖像體積的目的 – 將連續(xù)幀圖像序列，分為 參考幀 和 預(yù)測(cè)幀 ，參考幀用靜止圖像壓縮方法進(jìn)行壓縮，預(yù)測(cè)幀對(duì) 幀差圖像 進(jìn)行壓縮 – 由于 幀差圖像 的數(shù)據(jù)量大大小于 參考幀 的數(shù)據(jù)量，從而可以達(dá)到很高的壓縮比 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 3. 幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼技術(shù) – 幀間預(yù)測(cè)編碼 +? 熵編碼 幀間 預(yù)測(cè)器 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 壓縮圖像塊 輸入圖像塊 en fn ? fn 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)幀間誤差圖像 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 前向預(yù)測(cè) ? 雙向預(yù)測(cè) 前一幀 當(dāng)前幀 前一幀 當(dāng)前幀 下一幀 ? I 幀 : 不進(jìn)行預(yù)測(cè)、進(jìn)行幀內(nèi)編碼的編碼幀（參考幀） 。 ? P幀 :通過(guò)向前預(yù)測(cè)得到的誤差編碼幀 。 ? B幀 :通過(guò)雙向預(yù)測(cè)得到的誤差編碼幀 .因圖像序列存放在存儲(chǔ)器中，可以使用下一幀 . Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 編碼中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 ? 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償概念 以對(duì)幀間運(yùn)動(dòng)的估算為基礎(chǔ)的，若物體均在空間上有一位移，那么用有限的運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)對(duì)幀間的運(yùn)動(dòng)加以描述，如對(duì)于像素的平移運(yùn)動(dòng)，可用運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)描述。 ? 一個(gè)來(lái)自前一編碼幀的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)像素，就能給出一個(gè)當(dāng)前像素的最佳預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)誤差和運(yùn)動(dòng)矢量一同參與編碼。 ? 由于一些運(yùn)動(dòng)矢量之間的空間相關(guān)性通常較高，因此， 一個(gè)像素的運(yùn)動(dòng)矢量，可以代表一個(gè)相鄰像素塊的運(yùn)動(dòng)。 ? 實(shí)現(xiàn)中，畫(huà)面一般劃分成一些不連接的像素塊 (在 MPEGl和MPEG2標(biāo)準(zhǔn)中一個(gè)像素塊為 16 16像素 )， 對(duì)于每一個(gè)這樣的像素塊，只估算一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 – 編碼中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 舉例：常用的基于塊的運(yùn)動(dòng)估算和補(bǔ)償 ——塊匹配法 K幀 K+l 幀 塊 查找窗口 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 4. \263標(biāo)準(zhǔn) ? \263標(biāo)準(zhǔn)是由 CCITT制定的 ? ccitt 國(guó)際電話與電報(bào)咨詢委員會(huì)，它現(xiàn)在被稱(chēng)為 itut （國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織電訊標(biāo)準(zhǔn)化分部），是世界上主要的制定和推廣電訊設(shè)備和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織 .它位于瑞士的 geneva. Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 應(yīng)用范圍： ISDN的視頻會(huì)議 ? 主要編碼技術(shù)： – DCT變換 –向前運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) – Zigzag排序 –霍夫曼編碼 IPPPPPPIPPP..... Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 ? 應(yīng)用范圍：可視電話 ? 主要編碼技術(shù)： – DCT變換 –雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) – Zigzag排序 –霍夫曼編碼 IBBPBBPBBIBBP . . . . Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 5. MPEG1/2/4/7標(biāo)準(zhǔn) ? MPEG1/2/4/7標(biāo)準(zhǔn)由 ISO/IEC制定的 ? ISO是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ? IEC是 國(guó)際電工委員會(huì)，是非政府性國(guó)際組織，是世界上成立最早的專(zhuān)門(mén)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。正式成立于 1906 年。 Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 MPEG1標(biāo)準(zhǔn) ? 應(yīng)用范圍：視頻 CD_ROM存儲(chǔ)、視頻消費(fèi) ? 主要編碼技術(shù)： – DCT變換 –前向、雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) – Zigzag排序 –霍夫曼編碼、算術(shù)編碼 –每 15幀至少要有一個(gè) I幀 IBBPBBPBBIBBP . . . . Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 MPEG2標(biāo)準(zhǔn) ? 應(yīng)用范圍：數(shù)字電視、高質(zhì)量視頻、有線電視、視頻編輯、視頻存儲(chǔ) ? 主要編碼技術(shù)： – DCT變換 –前向、雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) – Zigzag排序 –霍夫曼編碼、算術(shù)編碼 –每 15幀至少要有一個(gè) I幀 IBBPBBPBBIBBP . . . . Digital Image Processing 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海） 圖像處理實(shí)驗(yàn)室 MPEG4標(biāo)準(zhǔn) ? 應(yīng)用范圍：互聯(lián)網(wǎng)、交互視頻、移動(dòng)通信 ? 主要編碼技術(shù)： – DCT變換、小波變換 –前向、雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè) – Zigzag排序 –臉部動(dòng)畫(huà)、背影編碼 –霍夫曼編碼、算術(shù)編碼 –每 15幀至少要有一個(gè) I幀 IBBPBBPBBIBBP . . .