第三章多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)-在線瀏覽
2025-02-11 10:19本頁面
【正文】 （ 5） DC系數(shù)編碼 ? （ 6） AC系數(shù)編碼 ? JPEG壓縮編碼的擴展系統(tǒng) JPEG概況 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 是一個由 ISO和 IEC兩個組織機構(gòu)聯(lián)合組成的一個專家組 ， 負責制定 靜態(tài)的數(shù)字圖象數(shù)據(jù)壓縮編碼標準 ， 因此又稱為JPEG標準 。 ? JPEG是國際上彩色 、 灰度 、 靜止圖像的第一個國際標準 。 它不僅適用于黑白 、 彩色照片和印刷圖片 （ 高 分辨率 ） 等靜止圖像的壓縮 ， 而且適用于傳送彩色傳真 、 電話會議 、 新聞圖片 （ 低 分辨率 ）的靜止圖像的壓縮 ， 以及電視圖像序列的幀內(nèi)圖像的壓縮編碼也常采用 JPEG壓縮標準 。 ? （ 2） 能適用于任何種類的連續(xù)色調(diào)的圖像 ， 且長寬比都不受限制 ，同時也不受限于景物內(nèi)容 、 圖像的復(fù)雜程度和統(tǒng)計特性等 。 ? （ 4） JPEG算法具有 4種操作方式 。 ? 變換編碼的基本思路： ? 1．編碼時略去某些能量很小的高頻分量以降低碼率。 ? JPEG開發(fā)的壓縮編碼算法有三種工作方式： ? 1．基本系統(tǒng)（單次掃描）。 ? 3．無損壓縮編碼。 JPEG 壓縮編碼的基本系統(tǒng) ? 順序編碼運行方式 JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng) ? 1. 基于 DCT的累進編碼運行方式 累進編碼方式要掃描多次 JPEG 壓縮編碼的擴展系統(tǒng) ? 2. 分層編碼運行方式 ? 水平方向和垂直方向分辨率以 2的倍數(shù)因子下降 （ 降低原始圖像的空間分辨率 ） ，導(dǎo)出若干低分辨率的原圖像 ， 分層后再采用 JPEG的壓縮編碼方法進行編碼 ， 隨后以上重復(fù)步驟 ， 直到圖像達到完整的分辨率編碼為止 。 ? 對于今天我們所范指的 MPEGX版本 ， 是指一組由ITU(International Telemunications Union)和 ISO(International Standards Organization)制定發(fā)布的 視頻 、 音頻 、 數(shù)據(jù)的壓縮標準 。 后由于MPEG3被放棄 ， 所以現(xiàn)存只有三個版本的 MPEG： MPEG1，MPEG2， MPEG4。 ? 首先 ， 它做為一個國際化的標準 ， MPEG具有很好的兼容性 。 ? 再次 ， MPEG在提供高壓縮比的同時 ， 對數(shù)據(jù)的 損失很小 。 ? ② 竟爭 ? 提出了 14個不同的方案 。 MPEG 標準簡介 MPEG標準有： ?MPEG1： 1992年正式發(fā)布的數(shù)字電視標準 。 ?MPEG3：于 1992年合并到高清晰度電視（ HDTV） 工作組 。 ?MPEG7：多媒體內(nèi)容描述接口標準 ， ? 活動圖像專家組在 91年 11月提出了 “ 用于數(shù)據(jù)速率大約高達 像和伴音編碼 ” ， 作為 ISO11172號建議 ， 于 92年通過 ， 習慣上通稱 MPEG1標準 。 ? PAL制為 352 288pixel/frame 25frame/s ? NTSC制為 352 240pixel/frame 30frame/s 。 ? MPEG1視頻 ：用于滿足日益增長的多媒體存儲與表現(xiàn)的需要 ， 即以一種通用格式在不同的數(shù)字存儲介質(zhì)如VCD、 CD、 DAT、 硬盤和光盤中表示壓縮的視頻 。 ? MPEG1音頻 ：規(guī)定聲音數(shù)據(jù)的編碼和解碼 。 ? MPEG— 1電視圖像的壓縮算法采用兩種基本壓縮技術(shù)： ? ① 為減少時間冗余度 ， 采用 16 16個像素組成的圖像塊的運動補償技術(shù) 。 1. MPEG— 1 標準 ? 聲音壓縮編碼技術(shù)支持高壓縮的音頻數(shù)據(jù)流 ，其采樣率為 48， 22KHz， 量化精度為 16位的聲音壓縮 (如 CDDA音頻 ) 。 例如采用MPEG— 1算法可以把位速率降到 Mbps。 2. MPEG— 2 標準 ? MPEG2的標準號為 ISO/IEC13818， 標準名稱為“ 信息技術(shù) — 電視圖像和伴音信息通用編碼 ” 。 ? MPEG2標準是一個直接與數(shù)字電視廣播有關(guān)的高質(zhì)量圖像和聲音編碼標準 ， MPEG2視頻利用網(wǎng)絡(luò)提供的更高的寬帶來支持具有更高分辨率圖像的壓縮和更高的圖像質(zhì)量 。 ? MPEG— 2標準是 HDTV、 DVD以及新型數(shù)字式交互有線網(wǎng)所采用的數(shù)字視頻壓縮標準 。 2. MPEG— 2 標準 MPEG— 2標準主要分為四部分： ? 第一部分：系統(tǒng) 。 ? 第三部分：音頻 。 ? MPEG— 2標準使計算機處理全彩色 、 全屏幕 、全動態(tài)的視頻圖像 ， 同時也能使有線 、 無線 、CD－ ROM等傳輸和存儲介質(zhì)有效地傳送視頻圖像 ， 并且具有 CD的音質(zhì) ， 使多媒體技術(shù)與通信和廣播等技術(shù)結(jié)合起來 。 ? MPEG2視頻：定義了不同的功能檔次 ， 每個檔次又分為幾個等級 ，來適應(yīng)不同應(yīng)用的要求 ， 并保證數(shù)據(jù)的可交換性 。 4個等級為： ? （ 1） 低級 （ 352 288 ， 面向 VCR并與 MPEG1兼容 ） 。 ? （ 3） 高 1440級 （ 1400 1080 30或 1400 1152 25 ， 面向HDTV） 。 3. MPEG— 4 標準 ? 用來支持 低比特率 下的多媒體通信 （ 公用電信網(wǎng) ～ ） ， 還支持用于通信 、 訪問和數(shù)字視聽數(shù)據(jù)處理的新方法 。 3. MPEG— 4 標準 ? 它是為視聽數(shù)據(jù)的編碼和交互播放開發(fā)算法和工具 ， 是一個數(shù)據(jù)速率很低的多媒體通信標準 。 ? 為此它引入了對象基表達的要領(lǐng) ， 用來表達視聽對象 （ AVO） ， 并擴充了編碼的數(shù)據(jù)類型 ，由自然數(shù)據(jù)對象擴展到計算機生成的合成數(shù)據(jù)對象 ， 采用合成對象 、 自然對象混合編碼算法 。 ? MPEG— 7標準只規(guī)定信息內(nèi)容描述格式 ， 而不規(guī)定如何從原始的多媒體資料中抽取內(nèi)容描述和查詢 、 檢索方法 。 ? 下 圖 表 示 了 MPEG7的 處 理 鏈 （ Processing Chain） ,這是高度抽象的方框圖 。 例如 ， 圖像目錄 、 音樂詞典等 。 例如 ， 黃頁等 。 例如 ， 無線電頻道 、TV頻道等 。 ?教育 、 娛樂 、 新聞 、 旅游 、 醫(yī)療和電子商務(wù)等 。 ? ② 空間壓縮 （ 也稱為幀內(nèi)壓縮 ） JPEG技術(shù) 。 ? MPEG標準所用的編碼模型與 JPEG的編碼模型類似 ， 分為 5個階段： ? 幀間編碼和 運動補償 、 變換編碼 、 量化 、直流分量 DC及交流分量 AC的編碼和熵編碼 。 ? 將圖像分成三種類型： ?
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