多媒體技術(shù)基礎(chǔ)第3版第12章mpeg視像-在線瀏覽
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【正文】 成 6層，見圖 1213 (1) 序列層 (sequence) (2) 像組層 (group of pictures， GOP) (3) 圖像層 (picture) (4) 像片層 (slice) (5) 宏塊層 (macroblock， MB) (6) 圖塊 (block)層 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 34/46 MPEG1視像 (續(xù) 23) 視 像 序 列序 列 頭G O P G O P G O P? ? 序 列 尾 序 列 層 ( 1 )G O P 頭 圖 像 圖 像 圖 像 ? ? G O P 層 ( 2 )圖 像圖 像 頭 像 片 像 片 像 片 ? ? 圖 像 層 ( 3 )像 片像 片 頭 宏 塊 宏 塊 宏 塊 ? ? 像 片 層 ( 4 )宏 塊宏 塊 頭 圖 塊 0 圖 塊 1 圖 塊 2 宏 塊 層 ( 5 )圖 塊 5圖 塊 3 圖 塊 4D C 系 數(shù)V L C V L C V L C? ? 塊 結(jié) 束 圖 塊 層 ( 6 )圖 塊 頭圖 1213 MPEG1視像序列的結(jié)構(gòu) 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 35/46 MPEG2視像 ? MPEG2視像 ? MPEG2視像標(biāo)準(zhǔn) [7]是 MPEG1視像標(biāo)準(zhǔn)的擴展版本，在全面繼承 MPEG1視像數(shù)據(jù)壓縮算法基礎(chǔ)上，增添了許多新的語法結(jié)構(gòu)和算法，用于支持 ? 順序掃描和隔行掃描 ? NTSC、 PAL、 SECAM和 HDTV格式的視像 ? 視像的實時傳輸 ? 為適應(yīng)各種不同的應(yīng)用， MPEG2視像標(biāo)準(zhǔn)定義了多種視像質(zhì)量可變的編碼方式 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 36/46 MPEG2視像 (續(xù) 1) ? 視像編碼器和解碼器 ? MPEG2視像編碼器和解碼器的結(jié)構(gòu)框圖見圖 1214，原理上與 MPEG1的編碼和解碼結(jié)構(gòu)基本相同 ? 編碼系統(tǒng)見圖 1214(a) ? “ME(移動估算器 )”用于計算移動矢量，找出最佳匹配宏塊 ? “內(nèi)置解碼器”用于產(chǎn)生預(yù)測圖像，它的輸入包括移動矢量、量化 DCT系數(shù)和用于控制數(shù)據(jù)速率的量化參數(shù)控制信號 ? 輸入視像和預(yù)測圖像通過“ (加法器 )”產(chǎn)生預(yù)測誤差，經(jīng)過“ DCT(余弦變換 )”和“ Q(量化 )”之后送給“ VLE(可變長度編碼器 )”，移動矢量也送到“ VLE”，它們在“ VLE”經(jīng)過編碼和復(fù)合之后送到傳輸媒體或存儲媒體 ? “量化參數(shù)控制”信號可改變視像質(zhì)量和數(shù)據(jù)速率 ? 編碼系統(tǒng)見圖 1214(b) 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 37/46 MPEG2視像 (續(xù) 2) M ED C TQI QI D C TV L EM C P F S＋＋＋－預(yù) 測誤 差預(yù) 測 圖 像量 化 D C T 系 數(shù)移 動 矢 量視 像 輸 入壓 縮 視 像數(shù) 據(jù) 輸 出( a ) M P E G 2 編 碼 器重 構(gòu) 圖 像內(nèi) 置 解 碼 器量 化 參 數(shù) 控 制預(yù) 測 圖 像緩 存幀 內(nèi) 編 碼幀 內(nèi) 編 碼幀 間 編 碼幀 間 編 碼傳 輸 或存 儲 媒 體圖 1214 MPEG2編碼器與解碼器的結(jié)構(gòu)框圖 [8] 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 38/46 MPEG2視像 (續(xù) 3) ＋I QF SM C PV L DI D C T移 動 矢 量參 考圖 像預(yù) 測誤 差視 像 輸 出壓 縮 視 像數(shù) 據(jù) 輸 入傳 輸 或存 儲 媒 體( a ) M P E G 2 編 碼 器( b ) M P E G 2 解 碼 器緩 存量 化 參 數(shù) 控 制幀 內(nèi) 編 碼幀 間 編 碼Q ( q u a n t i z a t i o n ) : 量 化 I Q ( I n v e r s e q u a n t i z a t i o n ) : 逆 量 化D C T ( d i s c r e t e c o s i n e t r a n s f o r m ) : 離 散 余 弦 變 換 I D C T ( i n v e r s e c o s i n e t r a n s f o r m ) : 逆 離 散 余 弦 變 換M C P ( m o t i o n c o m p e n s a t e d p r e d i c t o r ) : 移 動 補 償 預(yù) 測 器 M E ( m o t i o n e s t i m a t o r ) : 移 動 估 算 器V L E ( v a r i a b l e l e n g t h e n c o d e r ) : 可 變 長 度 編 碼 器 V L D ( v a r i a b l e l e n g t h d e c o d e r ) : 可 變 長 度 解 碼 器F S ( f r a m e m e m o r y ) : 幀 存 儲 器圖 1214 MPEG2編碼器與解碼器的結(jié)構(gòu)框圖 [8] 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 39/46 MPEG2視像 (續(xù) 4) ? 視像數(shù)據(jù)位流的結(jié)構(gòu) ? 結(jié)構(gòu)與 MPEG1視像數(shù)據(jù)位流的結(jié)構(gòu)類似 ? 以子采樣 4:2:0為例的結(jié)構(gòu)見圖 1215 ? 一個視像序列分成 G個視像組 (GOP) ? 每個組包含 P幀圖像 (picture) ? 每幀圖像分成 S條像片 (slice) ? 每條像片分成 M個宏塊 (macroblock) ? 每個宏塊包括 4個 8 8的亮度 (Y)圖塊和 2個 8 8的色度 (Cb, Cr)圖塊 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 40/46 MPEG2視像 (續(xù) 5) 開始代碼 序列參數(shù)量化加權(quán)矩陣( 任選 )視像類型和等級圖像 0 圖像1 ??圖像 1p ?開始代碼 圖像標(biāo)志像片0像片1??像片1s ?開始代碼 像片地址 量化數(shù)值宏塊0宏塊1??宏塊1m ?宏塊地址 方式量化數(shù)值( 任選 )移動矢量 碼塊模式8 8 的量化 D C T 系數(shù) ( V LC )序列層 ( 1 )GOP 層 ( 2 )圖像層 ( 3 )像片層 ( 4 )宏塊層 ( 5 )圖塊層 ( 6 )Cr0 Y3Y2 Y1 Y Cb視像序列序列頭GOP0GOP2GOP1?? 序列尾GOP1g ?圖 1215 MPEG2視像數(shù)據(jù)位流結(jié)構(gòu) (子采樣為 4:2:0) 2020年 11月 4日 第 12章 MPEG視像 41/46 MPEG2視像 (續(xù) 6) ? 視像質(zhì)
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