【正文】 除時間相關(guān)性的混合編碼模式。從采用的技術(shù)來看，采用了最基本的編碼技術(shù)，通過組合應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期的編碼效果。 、編碼輸出碼流的層次結(jié)構(gòu)以及開放的編碼控制與實(shí)現(xiàn)策略等技術(shù)。為使現(xiàn)行的各種電視制式方便地轉(zhuǎn)換為電視會議和可視電話的圖像形式，即同時適用 PAL制（ 25幀 /秒， 625行 /幀）和 NISC制（ 30幀 /秒， 525行 /幀）模擬電視標(biāo)準(zhǔn)。即對于更低比特率的應(yīng)用， 采用了只有 CIF圖像的更小圖像 QCIF(Quarter Common Intermediate Format)格式。 2022/2/14 2022/2/14 ? 3. 圖像信號的編解碼 ? 圖像信號的輸入、輸出指的是 CIF或 QCIF格式的數(shù)字信號，如果是 NTSC、 PAL或 SECAM信號應(yīng)先分解成 R、G、 B信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換再變換為 Y、 U、 V亮度及色度信號，然后再轉(zhuǎn)換為 CIF或 QCIF格式和幀頻 30Hz的信號，經(jīng)幀存緩沖后進(jìn)入輸入端。輸出的比特流可以進(jìn)入 ISDN網(wǎng)或其它信道。圖像復(fù)用編碼器的功能是把每幀圖像數(shù)據(jù)編排四個層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時對交流 DCT系數(shù)進(jìn)行可變長度編碼（ VLC），對直流 DCT系數(shù)進(jìn)行固定長度編碼（ FLC），編碼位流送入傳輸緩沖器。由于圖像內(nèi)容變更使傳輸比特率變更，可以在緩沖器中得到反映。這樣就可以自動控制比特率的高低。 2022/2/14 ? 在 ，還要用到傳輸編碼器。 BCH糾錯碼，在解碼中可任選。 ? 編碼控制器，除控制量化步長外，還控制編碼模式，即控制編碼應(yīng)是幀間編碼還是幀內(nèi)編碼。外部控制有如下兩個功能。這主要是因?yàn)榭梢曤娫拡D像的幀間相關(guān)性很強(qiáng)，不傳的圖像可以由已經(jīng)傳的圖像計(jì)算得到，這種方式屬于幀間編碼。即先對圖像的每一行進(jìn)行一維 DCT變換，再對每一列進(jìn)行一維 DCT變換。 DCT具有快速算法，它使得 DCT運(yùn)算的復(fù)雜度大大降低，從而減少了編解碼器的編解碼時間延遲。 2022/2/14 DCT變換 ? 【 例 】 對圖像數(shù)據(jù)塊進(jìn)行 DCT編碼 ? 原始圖像如圖所示。 88?2022/2/14 DCT變換 ? 灰度圖像素矩陣 ? 229 211 229 226 230 202 205 209 ? 240 232 216 210 205 213 204 209 ? 218 231 230 224 189 139 208 203 ? 229 221 220 231 186 81 98 217 ? 234 233 233 239 181 86 77 201 ? 247 245 237 249 183 84 80 169 ? 202 224 255 175 84 92 80 129 ? 159 187 123 56 46 75 84 88 2022/2/14 DCT變換 ? DCT變換域系數(shù)矩陣 ? ? ? ? ? ? ? ? 2022/2/14 DCT變換 ? 對灰度圖像進(jìn)行二維 DCT后，得到變換域系數(shù)矩陣，從系數(shù)矩陣數(shù)據(jù)可以看出， DCT變換系數(shù)分布非常不均勻， 能量主要集中在左上角 ，這是圖像塊的直流和低頻交流分量， 代表了圖像的概貌 。與原始圖像矩陣相比， DCT系數(shù)之間的相關(guān)性已經(jīng)大大降低。 ? （ 2） DCT變換所得系數(shù)的值大部分在 0附近，并且用特定的掃描方法獲得 0游程。 ? （ 3） DCT變換利用快速算法，而且僅在實(shí)數(shù)域內(nèi)計(jì)算，沒有復(fù)數(shù)運(yùn)算，計(jì)算簡單，有利于處理的實(shí)時性?；舅惴ㄔ?。在比特率低于 64kbit/s時， 3～4db的質(zhì)量改善。 2022/2/14 ? 1. 數(shù)據(jù)組織與系統(tǒng)框架 ? ，參數(shù)如表 ，所有的解碼器必須支持 SubQCIF和 QCIF格式，所有的編碼器必須支持 SubQCIF和 QCIF格式中的一種，其他格式由用戶自行決定。 定，一行中的所有像素只能屬于一個 GOB，因此對于不同的格式。表 。 2022/2/14 2022/2/14 2022/2/14 ? P、塊組層 GOB、宏塊層 MB和塊層 B四個層次的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是與 ，在，每個 GOB包含的 MB數(shù)目是不同的。一個 GOB所包含的 MB是不同的，對應(yīng)的行數(shù)也不同。 QCIF分層結(jié)構(gòu)示意圖如圖 。在全像素精度預(yù)測后再執(zhí)行 1/2像素精度的搜索。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 。預(yù)測編碼采用與當(dāng)前宏塊相鄰的三個宏塊的運(yùn)動矢量的均值作為預(yù)測值。 2022/2/14 ? 3. 可選模式 ? 除缺省模式外， ，無限制運(yùn)動矢量模式、基于語法的算術(shù)編碼模式、高級預(yù)測模式和 PB圖像模式供用戶選擇使用。在攝像機(jī)運(yùn)動或圖像沿邊緣運(yùn)動時，采用無限制運(yùn)動矢量模式可以提高編效率。 2022/2/14 ? 2）基于語法的算術(shù)編碼模式 ? 基于語法的算術(shù)編碼模式代替了缺省模式中的三維可變長編碼。在可變長編碼中，任何一個符號均占用整數(shù)比特，從而導(dǎo)致了壓縮效率的下降，而基于語法的算術(shù)編碼模式?jīng)]有這個問題。在這種預(yù)測模式中需要考慮以下兩方面內(nèi)容：一是對 P幀的亮度分量采用交疊塊運(yùn)動補(bǔ)償方法，即某一子塊的運(yùn)動補(bǔ)償由本塊和周圍塊的運(yùn)動矢量共同決定；二是對某些宏塊使用四個運(yùn)動矢量，每個子塊都有一個運(yùn)動矢量，用四個運(yùn)動矢量取代原來宏塊的一個運(yùn)動矢量。一個 PB幀由一個 P幀和一個 B幀組成一起編碼。而 B幀在時間上處于前一 P幀或 I幀和當(dāng)前 P幀之間，由二者進(jìn)行雙向預(yù)測，這種方式的關(guān)系如圖 。 PB模式在場景快速運(yùn)動或復(fù)雜運(yùn)動時效果不佳，它適用于場景做簡單和緩慢運(yùn)動的場合。 DPCM和變換編碼的混合編碼模式。加強(qiáng)了對各種信道的適應(yīng)能力，采用了 “ 網(wǎng)絡(luò)友好的 ” 的結(jié)構(gòu)和語法，有利于對誤碼和丟包的處理；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場合的需求；它的基本系統(tǒng)是開放的，使用無需版權(quán)。 2022/2/14 2022/2/14 2022/2/14 ? 1. 幾項(xiàng)基本技術(shù) ? 1)將每個視頻利用圖像空間域的相關(guān)性 ? 對圖像分塊進(jìn)行變換，量化和熵編碼，消除圖像的空間冗余。 ? 2)利用時域相關(guān)性 ? 時域上的相關(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候只需編碼那些差值即可。 2022/2/14 ? 2. ? (1)采用像素塊的整數(shù) DCT變換，反變換過程中沒有匹配錯誤的問題。一個宏塊的 亮度值可以按照 進(jìn)行分割，運(yùn)動補(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。 2022/2/14 ? (4)采用多參考幀進(jìn)行預(yù)測，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誤恢復(fù)。 ? (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。把一幀圖像拆成兩場圖像，其中的一場采用幀內(nèi)編碼，而另一場則利用前一場的信息進(jìn)行運(yùn)動補(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)動的場景下壓縮效率更高。 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。 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。 。 VCL仍然采用分層結(jié)構(gòu)，視頻流由圖像幀組成，一個圖像幀既可以是一場圖像（對應(yīng)隔行掃描），或一幀圖像（對應(yīng)逐行掃描）圖像幀由一個或多個片組成，片由一個或多個宏塊組成，一個宏塊由 4個（或）亮度塊、 2個色度塊（ U、 V）組成。 ? 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)測編碼，但是只能采用一個前向運(yùn)動矢量。 ? SP片：切換的 P片。 SP片采用了運(yùn)動補(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片采用了幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)代替 SP片的運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)，用于同內(nèi)容的視頻碼流間的切換。基本檔次支持包含 I片和 P片的編碼序列，應(yīng)用在視頻電話、視頻會議和無線視頻通信等。主要應(yīng)用是廣播媒體，例如數(shù)字電視、存儲數(shù)字視頻等。 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)測外，大部分的功能模塊和 。 2022/2/14 2022/2/14 ? 1）編碼器 ? 編碼器以宏塊為單位來處理輸入幀圖像或場圖像，并且以幀內(nèi)或幀間方式對每個宏塊進(jìn)行編碼。 ? 2）解碼器 ? 在解碼器中，來自 NAL的視頻碼流經(jīng)過重排序、熵解碼、反量化和反變換后得到差值塊，預(yù)測塊與差值塊相加，經(jīng)過濾波得到每個解碼宏塊，形成解碼圖像。環(huán)路濾波器平滑塊邊界，在壓縮倍數(shù)較高時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)測誤差。