【導(dǎo)讀】畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究2.0畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué)生姓名：袁勐指導(dǎo)教師：李春暉（講師）合作指導(dǎo)教師：櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲

　　

【正文】 性指標(biāo)（ structural similarity index， SSIM index）與視覺(jué)資訊忠誠(chéng)（ visual information fidelity，VIF），并且在編碼器的設(shè)計(jì)中被使用，進(jìn)一步提升了壓縮后的影像品質(zhì)。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 表 1 常見(jiàn)的視頻編碼方式及其應(yīng)用 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 編碼方式 應(yīng)用 CCIR601 MPEG1 MPEG2 MPEG4 在電視廣播中廣泛使用 使用在 VCD中 使用在 DVD和 SVCD中 是用于在線發(fā)布的視頻資料 使用在視頻電話和視頻會(huì)議中 使用在視頻電話和視頻會(huì)議中 也就是 MPEG4 第十部分，或者 AVC。具有非常廣泛的應(yīng)用范圍。 數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展歷程 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送 豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 信息技術(shù)對(duì)于硬件有很大的依賴性，計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理能力在很大程度上左右這諸多技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，所以 數(shù)字視頻的發(fā)展 與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是密切相關(guān)的。 自上個(gè)世紀(jì) 40 年代計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了 數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理這兩 個(gè)階段 的發(fā)展， 隨著電子器件的進(jìn)展，尤其是各種圖形、圖像設(shè)備和語(yǔ)音設(shè)備的問(wèn)世 ，終于步入了 多媒體階段。 信息載體擴(kuò)展到文、圖、聲等多種類型， 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮 技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 由于視覺(jué)，即圖形、圖像，最能直觀明了、生動(dòng)形象地傳達(dá)有關(guān)對(duì)象的信息，因而在多媒體計(jì)算機(jī)中占有重要的地位。在多媒體階段，計(jì)算機(jī)與視頻就產(chǎn)生了聯(lián)姻。數(shù)字視頻的發(fā)展可以大致分為 三 個(gè)階段。 在第一 階段，臺(tái)式計(jì)算機(jī)上增加 了 簡(jiǎn)單的視頻功能， 可以簡(jiǎn)單的 利用電腦來(lái)處理活動(dòng)畫(huà)面， 但是計(jì)算機(jī) 設(shè)備 尚未 普及 到人們的日常生活之中 ， 所以這時(shí)的視頻功能 都是面向制作視頻制作領(lǐng)域的專業(yè)人員。在普通 PC 用戶 中并未得到廣泛應(yīng)用 。 在 第二個(gè)階段，數(shù)字視頻在計(jì)算機(jī)中得到廣泛應(yīng)用，成為主流 的計(jì)算機(jī)應(yīng)用 。 但是此時(shí)的數(shù)字視頻技術(shù)發(fā)展并不快 ， 數(shù)字視頻擁有非常龐大的數(shù)據(jù)量，一般計(jì)算機(jī)很難處理如此多的數(shù)據(jù)。在此階段中取得的重大 突破是計(jì)算機(jī) 可以 捕獲活動(dòng)影像， 并保存到 計(jì)算機(jī)中， 日后 隨時(shí)可以從硬盤(pán)上播放視頻文件。能夠捕獲視頻得益于數(shù)據(jù)壓縮。 為了能夠交換由計(jì)算機(jī)獲得的視頻數(shù)據(jù)，就需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范這些數(shù)據(jù)從而使任何計(jì)算機(jī)都可讀取這些數(shù)據(jù)，播放視頻文件。其 關(guān)鍵是 壓縮編碼 技 術(shù)。壓縮使得將視頻數(shù)據(jù) 的占用的空間 比以前少了許多，讓視頻數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)到硬盤(pán)上 變得 更加 便捷 。 雖然可能帶來(lái)一些質(zhì)量上的損失，但是活動(dòng)的圖像意義重大。在第三個(gè)階段中個(gè)人計(jì)算機(jī)也進(jìn)入了成熟的多媒體時(shí)代。數(shù)字視頻已經(jīng)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶?？梢?jiàn)數(shù)字視頻能夠走到今天的地步，數(shù)字視頻壓縮編碼可謂功不可沒(méi)。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 2. 0 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙 瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 傳統(tǒng)的壓縮編碼是建立在香農(nóng)（ Shannon）信息論基礎(chǔ)上的，它以經(jīng)典的集合論為基礎(chǔ)，用統(tǒng)計(jì)概率模型來(lái)描述信源，但它未考慮信息接受者的主觀特性及事件本身的具體含義、重要程度和引起的后果。因此，壓縮編碼的發(fā)展歷程實(shí)際上是以香農(nóng)信息論為出發(fā)點(diǎn)，一個(gè)不斷完善的過(guò)程。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄 涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 從不同角度考慮，數(shù)據(jù)壓縮編碼具有不同的分類方式。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 按信源的統(tǒng)計(jì)特性可分為預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、矢量量化編碼、子帶－小波編碼、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼方法等。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 按人眼的 視覺(jué)特性可能基于方向?yàn)V波的圖像編碼、基于圖像輪廓－紋理的編碼方法等。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教 師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 按圖像傳遞的景物特性可分為分形編碼、基于內(nèi)容的編碼方法等。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線 家男蹦疲 隨著產(chǎn)業(yè)化活動(dòng)的進(jìn)一步開(kāi)展，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于 1986年、 1998 年先后成立了聯(lián)合圖片專家組 JPEG和運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼組織 MPEG。 JPEG 專家組主要致力于靜態(tài)圖像的幀內(nèi)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) ISO/IEC10918 的制定； MPEG 專家組主要致力于運(yùn)動(dòng)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的制定。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 2. 0 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn) 闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 九十年代初期，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的 JPEG靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)可視電話和會(huì)議電視的 標(biāo)準(zhǔn)是視頻壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)。然而 標(biāo)準(zhǔn)只適合在 ISDN 等高速網(wǎng)絡(luò)上傳輸，不能再公共電話網(wǎng)上傳輸。隨著個(gè)人通信和移動(dòng)通信的迅猛發(fā)展，為了提供在低速率通信網(wǎng)上可以實(shí)現(xiàn)的可視電話和會(huì)議， ITUT 與 1995年底推出了 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的推出擴(kuò)大了可視技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，推動(dòng)了個(gè)人多媒體通信的發(fā)展。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體 通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，迫切需要能夠在數(shù)字存儲(chǔ)媒體上有效存數(shù)和顯示視頻信息，且該信息可以以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行操作和處理，并且可以在多種網(wǎng)絡(luò)上傳輸和被接收， MPEG1 標(biāo)準(zhǔn)就是在這種情況的要求下產(chǎn)生的， MPEG1 的產(chǎn)生使得計(jì)算機(jī)工業(yè)和消費(fèi)電子工業(yè)結(jié)合了起來(lái)，促進(jìn)了多媒體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 2. 0 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 幾年后，隨著視頻領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)，有線電視，數(shù)字音頻廣播，家庭影院，高清晰電視等多媒體業(yè)務(wù)，因而出現(xiàn)了幾乎囊括視頻各個(gè)領(lǐng)域的 MPEG2 標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槠浼嫒菪院屯ㄓ眯裕?MPEG2 成為迄今為止最重要的視頻壓縮 標(biāo)準(zhǔn)。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 2. 0 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 隨后， MPEG 專家組于 1999 年 2 月正式公布了 MPEG－ 4（ ISO/IEC14496） 版本。同年底 MPEG－ 版本亦告完成，且于 2020 年年初正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG－ 4 標(biāo)準(zhǔn)將眾多的多媒體應(yīng)用集成于一 個(gè)完整的框架內(nèi)，旨在為多媒體通信及應(yīng)用環(huán)境提供標(biāo)準(zhǔn)的算法及工具，從而建立起一種能被多媒體傳輸、存儲(chǔ)、檢索等應(yīng)用普遍采用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，并根據(jù)不同的應(yīng)用需求，現(xiàn)場(chǎng)配置解碼器，開(kāi)放的編碼系統(tǒng)也可隨時(shí)加入新的有效的算法模塊。為支持對(duì)視頻內(nèi)容的訪問(wèn)， MPEG－ 4 提出了“視頻對(duì)象”的概念。 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹 衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 目前， MPEG專家組又推出了專門支持多媒體信息且基于內(nèi)容檢索的編碼方案 MPEG－ 7 及多媒體框架標(biāo)準(zhǔn) MPEG－ 21。另外，由 ITU－ T 和 MPEG 聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新標(biāo)準(zhǔn) 編碼算法。為了降低碼率，獲得盡可能更好圖像質(zhì)量， 標(biāo)準(zhǔn)吸取了 MPEG－ 4 的長(zhǎng)處，具有更高的壓縮比、更好的信道適應(yīng)性，必將在數(shù)字視頻的通信和存儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展?jié)摿Σ豢上蘖俊?多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù) 研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男蹦疲 表 2 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多媒體通信的數(shù)字視頻壓縮技術(shù)研究學(xué) 生 姓 名： 袁勐 指導(dǎo)教師： 李春暉 （講師） 合作指導(dǎo)教師： 櫥傷編脂坷袒鋤橋宣鎮(zhèn)箕根轟桂受海熄涵句底墾杉善趣啄黍紳遷題肪陋麻冊(cè)摸送豹衙瞄訣簡(jiǎn)闖夜制菌貌擂彭島癟國(guó)在窖菊被撅剃烤腹勾線家男 蹦疲 年份 標(biāo)準(zhǔn) 制定組織 主要應(yīng)用 1984 1990 1993 1995 1996 1999 2020 MPEG1第二部分 MPEG4第二部分 ITUT ITUT ISO/IEC ISO/IEC,ITUT ITUT ISO/IEC ISO/IEC,ITUT 視訊會(huì)議、視訊通話 影音光碟（ VCD） DVD影碟（ DVDVideo）、藍(lán)光（ BluRay）影碟、數(shù)位視訊廣播（ DVB）、 SVCD 視訊會(huì)議、視訊通話、 3G手機(jī)視訊（ 3GP） 便攜式多媒體播放器 藍(lán)光（ Bluray）影碟、數(shù)位視訊廣播（ DVB）、高畫(huà)質(zhì) DVD（ HD DVD） 現(xiàn)今 視頻技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，如網(wǎng)上可視會(huì)議、網(wǎng)上可視電子商務(wù)、網(wǎng)上政務(wù)、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上學(xué)校、遠(yuǎn)程醫(yī)療、網(wǎng)上研討會(huì)、網(wǎng)上展示廳、個(gè)人網(wǎng)上聊天、可視咨詢等業(yè)務(wù)。但是，以上所有的應(yīng)用都必須壓縮。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量之大，單純用擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量、增加通信干線的傳輸速率的辦法是不現(xiàn)實(shí)的，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是個(gè) 行之有效的解決辦法，通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮，可以把信息數(shù)據(jù)量減少 ，以壓縮形式存儲(chǔ)、傳輸，既節(jié)約了存儲(chǔ)空間，又提高了通信干線的傳輸效率，同時(shí)也可使計(jì)