第4章視頻處理技術

1、實用標準文案第四章視頻處理技術一、選擇題1、在視頻通信應用中，用戶對視頻質量的要求和對網絡帶寬占用的要求之間的關系是： AA、矛盾的B、一致的C、反向的D、互補的2 在視頻應用通信中， 解決用戶對視頻質量要求和占用網絡帶寬要求之間矛盾的是： BA、提高視頻質量B、視頻編解碼技術C、降低視頻質量D 、增加帶寬3、圖像和視頻之所以能進行壓縮，在于圖像和視頻中存在大量的：AA、冗余B、相似性C、平滑區(qū)D、邊緣區(qū)4、在視頻圖像中， C是相鄰兩幀的差值，體現(xiàn)了兩幀之間的不同之處。A、視覺冗余B、運動估計C、運動補償D、結構冗余5、在視頻圖像中主要存在的是：BA、視覺冗余B、時間冗余C、空間冗余D、結構冗

2、余作業(yè)完成人盛天柱檢查人趙彥，白玉強6視頻圖像的編碼方法的基本思想是：第一幀和關鍵幀采用A 方法精彩文檔實用標準文案進行壓縮。A幀內編碼B幀間編碼C運動估計D運動補償7如果視頻圖像只傳輸?shù)谝粠完P鍵幀的完整幀，而其他幀只傳輸B，可以得到較高的圧縮比。A運動估計和補償B幀差信息C運動估計D 運動補償8下列 D 視頻壓縮系列標準主要用于視頻通信應用中。AMPEGBH26xCJPEGDAVS9下列 B 視頻壓縮系列標準主要用于視頻存儲播放應用中。AMPEGBH26xCJPEGDAVS10 基于 LAN 網絡的視頻壓縮標準是：C。AMPEGBH324CH323DH320作業(yè)完成人喬彥銘檢查人趙彥，白玉

3、強11 、基于 ISDN 網絡的視頻壓縮框架標準是：DA、MPEGB、H.324C、H.323D 、H.32012 、基于 PSTN 網絡的視頻壓縮框架標準是：BA、MPEGB、H.324C、H.323D 、H.32013 、視頻壓縮系列標準MPEG-x 主要是應用于視頻存儲播放應用中，例如， DVD 中的視頻壓縮標準為BA、 MPEG-1B、MPEG-2C、MPEG-3D、MPEG-414 、CIF 圖像格式的大小是B精彩文檔實用標準文案A、 176 ×144B、352 ×288C、704 ×576D 、1408 ×115215、當采用 H.261標準

4、編碼時，亮度分量與顏色分量的比值為AA、4:1:1B、4:2:2C、4:0：2D 、4:2:016、曾經普遍使用的VCD 系統(tǒng)就是基于A編碼標準研制的。A、 MPEG-1B、MPEG-2C、MPEG-3D 、MPEG-4作業(yè)完成人劉福安檢查人趙彥，白玉強17.MPEG-1標準的典型編碼碼率為A ，其中 1.1Mbps用于視頻，128 看 kps 用于音頻，其余帶寬用于MPEG 系統(tǒng)本身。A 1.5MpsB 2MpsC10MpsD15Mps18.MPEG-1標準中， C 是圖像編碼的基本單元，運動補償、量化等均在其上進行。A圖片組B分片C宏塊D塊19. MPEG-1 標準中，不參照任何的過去或者

5、將來的其他圖像幀，壓縮編碼采用類似 JPEG 的幀內壓縮算法的圖像是： AA 幀內圖像 B 預測圖像 C 雙向預測圖像 D 幀間圖像20.MPEG-1標準中，采用向前運動補償預測和誤差的DCT 編碼，由前面的 I 或 P 幀進行預測的圖像是：BA 幀內圖像 B 預測圖像 C 雙向預測圖像 D 幀間圖像21.MPEG-1標準中，采用雙向運動補償預測和誤差的DCT 編碼，由精彩文檔實用標準文案前面和后面的 I 幀或 P 幀進行預測的圖像是：CA 幀內圖像 B 預測圖像 C 雙向預測圖像 D 幀間圖像22.MPEG-1 標準中，因為采用 B ，所以 MPEG-1 的編解碼器在沒有 I 幀或 P 幀的

6、情況下無法對 B 幀進行編解碼。A 幀內編碼B雙向預測C 向前預測D 幀間預測作業(yè)完成人付禮寶檢查人趙彥，白玉強二、填空題1. 對于視頻顯示，視頻數(shù)字圖像的播放速率就是 每秒播放幀的數(shù)量 ，通常在 2530fbs （幀每秒）之間時，視頻內容看起來比較平滑，沒有跳動現(xiàn)象。2. 在數(shù)字圖像壓縮中，可以確定三種基本的數(shù)字冗余并加以利用：編碼冗余 、像素間冗余 和心理視覺冗余 。當這三種冗余中的一種或多種得到減少或消除時，就實現(xiàn)了數(shù)據壓縮。3. 編碼冗余是 用盡量少的比特數(shù)表示盡可能多的灰度級 以實現(xiàn)數(shù)據的壓縮。4. 在多數(shù)應用中，一個圖像編碼方法如果能充分利用人眼的視覺特性，就可以保證在圖像的主觀質

7、量達到要求的前提下取得較高的壓縮比，這就是利用了 心理視覺 冗余度。5. 二維圖像是三維圖像在某一時刻的一個照片，而視頻圖像是一個三維物體在一個時間段內的連續(xù)的 照片序列 。精彩文檔實用標準文案作業(yè)完成人王曉東檢查人趙彥，白玉強6.真實的視頻場景在時間和空間是都是 連續(xù)的。數(shù)字化視頻圖像是真實場景在一定規(guī)律的時間間隔內進行 采樣的結果，采樣點用像素來描述，這些采樣點具有 亮度和顏色信息。7.幀差的傳送是利用運動預測的方法進一步進行壓縮。 當前一幀圖像的一個宏塊可以在上一幀圖像中找到相似的塊， 這兩個宏塊之間的位移，稱為 運動矢量 。8.在視頻圖像編碼過程中采用運動估計技術時， 在前一幀尋早相似

8、塊時一般限制在一定的區(qū)域， 尋找相似塊的操作可分為兩種類型 全部搜索和快速搜索 。是適合于在 p ×64kbps碼率下實現(xiàn)視頻通信的視頻編碼建議，主要應用于可視電話和視頻會議系統(tǒng)。10. H.261 標準將 CIF 和 QCIF 格式的數(shù)據結構分為如下四個層次：圖像層、塊組層、層塊層、和塊層。作業(yè)完成人張紅雷檢查人趙彥，白玉強11 、 H.261采用混合編碼方式，基于離散余弦變換編碼 和差分脈沖編碼調制 。12 、基于運動補償?shù)?H.216 標準的工作原理為：運動估計時，目標幀中的每一個宏塊從以前編碼的圖像幀中找到最佳的匹配宏塊， 這個過程叫做 運動預測 。當前宏塊與它匹配的宏塊之間

9、的差值， 稱為預測精彩文檔實用標準文案誤差。13 、H263 采取的是混合編碼技術，即用幀間預測 減少時間冗余，用變換編碼 減少幀差信號的空間冗余， 相應的編碼器具有運動補償?shù)哪芰Α?4 、MPEG-1視頻把圖像編碼分成 幀內圖像、預測圖像、和雙向預測圖像三種類型。15 、MPEG-1 視頻流采取分層式數(shù)據結構，包括視頻序列、圖片組、圖片、分片、 宏、塊，共六層。16 、MPEG-1 標準中，預測圖像 P 使用兩種類型的參數(shù)來表示：一種參數(shù)是當前要編碼的圖像宏塊與參考圖像的紅塊之間的 差值，另一種參數(shù)是宏塊的 移動矢量 。17 、因為 MPEG-1 標準中的 P 幀采用的預測技術是從以前的幀中

10、進行預測（尋找最佳匹配模塊） ，所以被稱為 向前預測 。作業(yè)完成者李剛檢查人 1于凱檢查人 2王樹真18 、由于必須先傳輸I 幀或 P 幀作為參考幀，因此 MPEG 1 標準中圖像的傳輸次序和顯示次序有可能不同。19 、MPEG 1 可適用于不同格式的設備，它的目的是把221Mbps的視頻圖像壓縮到1.2Mbps ,壓縮率為 200 ：1。20 、MPEG 4 不再將視頻圖像看成是一個矩形像素陣列的序列，它是完全基于 對象的一種編碼方式。精彩文檔實用標準文案21 、MPEG 4 采用了比MPEG 2 更為先進的壓縮方式， 基于內容的壓縮 、更高的壓縮比和時空可伸縮性是MPEG 4 的 3 個最

11、重要的特點。22 、MPEG 4 標準功能集的底層是 極低碼率視頻編碼核心，它為碼率在 5 64kbps范圍內的視頻操作與應用提供算法與工具，支持較低的空間分辨率和較低的幀頻。23 、MPEG 4 提出了基于內容 的存取概念，使用戶可與場景進行交互。24 、MPEG 7 標準的正式名稱是“ 多媒體內容描述接口 ”。作業(yè)完成者何燕麗檢查人 1于凱檢查人 2王樹真三.簡答題1、在視頻通信應用中，視頻質量和網絡寬帶占用是矛盾的，評判一種視頻編解碼技術的優(yōu)劣的方法是什么？解答 :評判一種視頻編解碼技術的優(yōu)劣，是比較在相同的帶寬條件下，哪種技術編碼后視頻質量更好;在相同的視頻質量條件下，那種技術編碼后占

12、用的網絡帶寬更少。2、在視頻圖像編碼時可以運用運動補償技術進行預測編碼，簡述其編碼過程。解答：精彩文檔實用標準文案編碼過程如下：(1) 在緩存中重構一個經過編解碼處理的前一幀的圖像，該圖像稱為運動估計的“參考幀” ，編碼端和解碼端采用同樣的參考幀。(2) 計算當前幀中的每一個方塊和緩存中的參考幀中宏塊的最佳匹配塊，即進行運動估計計算。用運動矢量表明兩個宏塊之間的位移。(3) 通過參考幀的最佳匹配塊進行運動補償計算，得到當前幀的最相似圖像。(4) 然后當前幀和運動補償參考幀進行差值運算，得到運動補償?shù)膸顖D像。(5) 對幀差圖像進行 DCT 變換和量化。(6) 量化后的系數(shù)和運動矢量進行熵編碼和

13、傳輸。(7) 量化后的系數(shù)同時被解碼，得到的幀差圖像和運動補償參考幀進行加法運算，得到運動補償參考幀。3. 簡述 H.261 壓縮標準的傳輸速率及其應用。解答 :H.261 的傳輸速率位 p*64kbs ，其中 p 為介于 130 之間的整數(shù)，當 p 為 1 或 2 時，及傳輸速率為 64128kbs是支持 QCIF 分辨率格式，用于頻數(shù)率較低的可視電話。當p 大于或等于6 時，及傳輸速率大于 384kbs ，支持 CIF 分辨率格式，用于視頻會議。H.261 實現(xiàn)了在中等碼率下視頻信號的實時傳輸，為工業(yè)界的電視會議系統(tǒng)提供了視頻壓縮的標準算法,主要用于 ISDN 傳輸。作業(yè)完成者徐康熙檢查人

14、 1于凱檢查人 2王樹真精彩文檔實用標準文案4. 簡述 H.261 標準采用的編碼方式和要點。解答：編碼方式： H.261 采用混合編碼方式，基于離散余弦變換編碼和差分脈沖編碼調制（ DPCM ，帶有運動預測）。編碼要點：采用運動補償幀間的預測（幀間模式） ，以消除視屏圖像的時間相關性；對幀間預測誤差（在幀內模式為原始圖像） 8*8 的方塊作 DCT 變換以消除空間相關性；對運動矢量則進行霍夫曼編碼。5. 簡述基于運動補償?shù)?H.261 標準的工作原理。解答：基于運動補償?shù)腍.261 標準的工作原理是：運動估計時，目標幀中的每一個宏塊從以前編碼的圖像幀中找到最佳的匹配宏塊，這個過程稱為運動預測

15、。 當前宏塊與它匹配的宏塊之間的差值，稱為預測誤差。這個預測誤差在進行隨后的DCT 變換及熵編碼等過程。6. 簡述 H.261 標準的編碼過程。解答：H.261 標準的編碼過程為：1 電信號輸入；2 視頻處理；3 信源編碼：分為幀內編碼和幀間編碼；4 視屏多路編碼器；精彩文檔實用標準文案5 緩存及速率控制；6 傳輸編碼器。作業(yè)完成者楊濤檢查人 1于凱檢查人 2王樹真7. 簡述 MPEG-1 視頻圖像編碼過程。解答：MPEG-1 視頻圖像編碼過程為：（1）對輸入的數(shù)字視頻圖像進行預處理，即將 RGB 顏色模式轉換為YCbCr 或 CMYK 顏色模式；（ 2）根據圖像的運動信息進行生新排序，選擇

16、I,P,B 幀編碼模式；（ 3）產生宏塊的運動補償預測值，將當前宏塊的實際數(shù)據減去預測值得到預測誤差信號；（ 4）將該宏塊的預測誤差分成 8*8 像素塊，對像素塊進行 DCT 變換，其中亮度與顏色的比例為 4:2 ；（ 5）對該宏塊信息和 DCT 量化系數(shù)進行編碼，對 DCT 變換的直流系數(shù)（ DC）進行 DPCM 編碼；（ 6）重構 I 圖像和 P 圖像作為參考幀圖像；（ 7）傳輸編碼比特流。（ 8）作業(yè)完成者劉蒙檢查人 1于凱檢查人 2王樹真精彩文檔實用標準文案8 MPEG 標準為減少視頻圖像的時間冗余采用了哪些方法?解答：采用雙向預測， 所以 MPEG 的編解碼器在沒有I 幀或 P 幀的

17、情況下無法對 B 幀進行編碼。這樣就需要一些幀的緩沖， 從而不可避免的造成一定程度的延遲，這也是采用MPEG 標準壓縮不適合在實時的網絡中傳輸，特別是進行流式傳輸?shù)闹饕?。首先，傳輸?shù)字圖像所需的帶寬遠窄于未壓縮圖像在MPEG 壓縮算法中，運動補償預測技術用來減少幀間的時間冗余度，只對預測誤差畫面 (原始畫面與運動補償預測畫面之間的差別 )加以編碼。總的來說，由于采用依據于前編碼幀的預測，與圖 l 中所示的幀內相關性相比較，待編碼的運動補償幀間誤差圖像中像素之間的相關性就差了 mpeg 圖像編碼包含3 個成分： i 幀， p 幀和 b 幀。 mpeg編碼過程中，一些圖像壓縮成i 幀，一些壓縮

18、成 p 幀，另一些壓縮成b 幀。i 幀壓縮可以得到 6 ；1 的壓縮比而不產生任何可覺察的模糊現(xiàn)象。 i 幀壓縮的同時使用 p 幀壓縮，可以達到更高的壓縮比而無可覺察的模糊現(xiàn)象。 b 幀壓縮可以達到 200 ：1 的壓縮比，其文件尺寸一般為 i 幀壓縮尺寸的 15% ，不到 p 幀壓縮尺寸的一半。 i 幀壓縮去掉圖像的空間冗余度， p 幀和 b 幀去掉時間冗余度， MPEG-2 圖像壓縮的原理是利用了圖像中的兩種特性： 空間相關性和時間相關性。 這兩種相關性使得圖像中存在大量的冗余信息。 如果我們能將這些冗余信息去除，只保留少量非相關信息進行傳輸， 就可以大大節(jié)省傳輸頻帶。而接收機利用這些非相

19、關信息，按照一定的解碼算法，可以在保精彩文檔實用標準文案證一定的圖像質量的前提下恢復原始圖像。 一個好的壓縮編碼方案就是能夠最大限度地去除圖像中的冗余信息。采用時間補償?shù)膸g預測，以消除視頻圖像的時間相關性；對幀間預測誤差按 8*8 的方塊做 DCT 變換以消除空間相關性，對運動矢量則進行霍夫曼編碼。作業(yè)完成者劉炳娟檢查人 1于凱檢查人 2王樹真9. MPEG-2 標準采用檔次和級別劃分對其應用有何意義？解答：（1）在 MPEG-2 中用范疇以及層次兩個定義來描述不同的編碼參數(shù)集。每個范疇是前一個的合集， 層次則規(guī)定了空間和時間分辨率的上限。在空間分辨率、時間分辨率、信噪比方面的可分級性適合于不同的解碼圖像要求，并可以給出傳輸上不同等級的優(yōu)先級。（2）MPEG-2 視頻編碼標準是一個分等級的系列， 按編碼圖像的分辨率分成四個“級 (Levels) ”；按所使用的編碼工具的集合分成五個“類(Profi