視頻壓縮標準及應用(共40張PPT)

第三章視頻壓縮標準及應用第一節(jié)壓縮技術(shù)（壓縮/解壓是NLE的核心）一、JPEG（JointPhotographicExpertsGroup)國際組織建立聯(lián)合圖片專家組，建立一個適用于連續(xù)圖像壓縮的國際標準。這一標準的要求：1、先進的壓縮技術(shù)壓縮與質(zhì)量同時考慮，失真程度要在一定的范圍之內(nèi)，編碼器的參數(shù)中包括控制壓縮比和圖象質(zhì)量的成分。2、適用于所有的連續(xù)色調(diào)圖象，不應對圖象的尺寸、色彩空間和像素縱橫比等特性進行限制，也不應對圖象的場景內(nèi)容（如復雜性、色彩范圍或統(tǒng)計特性）沒有任何限制。3、具有適中的計算復雜性，從而使得壓縮算法既可以用軟件來實現(xiàn)，也可用硬件來實現(xiàn)，并且具有較好的性能。4、具有4種操作模式：順序/累進/無失真/層次編碼第1頁，共40頁。MPEG分系統(tǒng)、視頻、音頻三部分MPEG-1位率1.5Mbps,用于家用視音頻處理標準，VCD。MPEG-2位率4-10Mbps，圖象質(zhì)量近于演播室質(zhì)量，DVD。二、MPEG(MovingPictureExpertGroup)360352x240352x2401.69MbpsSLP5240360x480360x4802.54MbpsEP4180480x480480x5763.38MbpsLP3120720x480720x5765.07MbpsSP260720x480720x5769.17MbpsHQ1M/4.7GNTSCPAL速率模式項目4.7GDVD-R/RW記錄視頻的規(guī)格第2頁，共40頁。第二節(jié)數(shù)字視頻信號分析一、圖象和視頻數(shù)據(jù)的處理1、圖象的數(shù)據(jù)模型圖象信息在數(shù)學上可表示為I=f(x,y,z,t,λ)其中（x,y,z）是三維空間坐標；t代表時間，形成活動圖象；λ是波長，它對圖象類型產(chǎn)生影響。Fr=25/30Hz幀速率一般用于電視的隔行掃描，每幀由奇、偶兩場組成。HDTV系統(tǒng)Fr=50-60Hz，當Fr=50-60Hz時基本上沒有閃爍現(xiàn)象，高質(zhì)量的工作站顯示器通常使用這種幀率。

R101.042YG＝1-0.34414-0.71414UB11.17720VＹ0.2990.5870.144RＵ＝-0.1678-0.3313-0.5GＶ0.5-0.4187-0.0813B2、彩色空間RGB和YUV轉(zhuǎn)換關(guān)系第3頁，共40頁。標準行數(shù)/幀行數(shù)/場活動視頻行場速率水平同步脈沖速率NTSC525262.548059.9415734PAL625312.557650156253、標準視頻NTSC（美國國家電視系統(tǒng)委員會）和PAL(PhaselternatingLine)逐行倒相格式，SECAM（SequentialColorandmemory)串行色彩存儲格式。4、SIF(sourceinputformat)格式定義兩種位流格式PAL352像素*288行*25HzNTSC352像素*240行*30Hz因為SIF幀速率是NTSC和PAL場速率的1/2，所有視頻顯示硬件必須把每個SIF幀顯示兩次。5、ITU-R601編碼方案國際電信聯(lián)盟無線電通信部門以演播室質(zhì)量標準，把模擬的YUV與分量編碼使用的YCbCr在彩色空間具有數(shù)字等價性。第4頁，共40頁。4：2：2方案中的編碼參數(shù)植參數(shù)525行/59.94Hz場速率系統(tǒng)（NTSC）625行/50Hz場速率系統(tǒng)（PAL）編碼信號從加瑪預校正信號中獲得從加瑪預校正信號中獲得Y，Cr,Cb每行的樣本數(shù)：Y858864Cr,Cb429432采樣頻率：Y13.5MHz13.5MHzCr,Cb6.75MHz6.75MHz編碼形式正規(guī)PCM，8位/樣本正規(guī)PCM，8位/樣本每個數(shù)字活動行的樣本數(shù)Y720720Cr,Cb360360模擬與數(shù)字水平時序關(guān)系：16個色度時鐘周期12個色度時鐘周期從數(shù)字活動行結(jié)束到行同步的上升沿第5頁，共40頁。攝像機照相機掃描儀TV彩色監(jiān)視器打印機計算機光盤錄像帶數(shù)據(jù)流帶磁盤圖象獲取顯示輸出圖象處理圖象存儲二、數(shù)字圖象處理系統(tǒng)圖象通信數(shù)字圖象處理系統(tǒng)的基本組成第6頁，共40頁。1、圖象獲取利用各種傳感器把相應波長的信號檢索出來，對信號進行數(shù)字化處理并在計算機中存儲起來。2、存儲一是供處理過程中使用的短暫存儲器，計算機的內(nèi)存和專用圖形圖象處理板卡上的幀緩沖區(qū)；二是在線存儲區(qū)，能提供較快的存取速度，有磁盤、優(yōu)盤、光盤等存儲介質(zhì)；三是圖象檔案的存儲區(qū)，存儲量大，訪問頻率低，常用磁帶和光盤等存儲介質(zhì)。3、圖象處理圖象的增強和恢復、分析、重建和壓縮等。軟件實現(xiàn)較慢，硬件快。4、通信局部和遠程必須壓縮傳輸后解壓。5、顯示輸出監(jiān)視器是常用的，錄像機，膠片記錄儀等輸出設備。第7頁，共40頁。三、視頻信號的數(shù)字化1、模擬視頻信號行場結(jié)構(gòu)PAL制：行頻15625Hz，場頻50Hz，25幀，每幀2場；一行掃描時間64μs（=1/15625s），其中12μs是行消隱，（4.7μs同步頭）；有效顯示時間52μs。一幀（副）畫面掃描行625行（=15625/25）其中50行為場消隱，有效行為575行這樣有效行場數(shù)只占總數(shù)的75%。第8頁，共40頁。2、數(shù)字化數(shù)字化AV信號的取樣頻率fs，量化位數(shù)為R，則其二進制編碼的傳輸速率（或稱位率、碼率、比特率、數(shù)據(jù)率）I=fs×Rbps(bbit;pspersecond)數(shù)字電話的fs=8kHz,R=8bit,I=8×8=64kbps;CD-DA的音頻信號的每一路fs=44.1kHz,R=16bit,I=44.1×16=705.6kbps，立體聲信號為;I=1.4112Mbps;

視頻信號的帶寬為6M，采樣定理要求，取樣頻率應是信號帶寬的2倍以上。CCIR規(guī)定采樣頻率13.5MHz,13.5MHz/15625=864=13.5MHz×64μs,色度信號的帶寬為1.3MHz，取樣頻率為6.75MHz。第9頁，共40頁。常見數(shù)字視頻格式（PAL）圖像格式水平樣點數(shù)垂直樣點數(shù)（行數(shù)）典型應用亮度色度亮度色度4：2：2704352576576MPEG-24：2：0704352576288MPEG-2HHF352176576288S-VCDCIF352176288144VCDQCIF1768814472可視電話SQCIF128649648Internet第10頁，共40頁。科學實驗表明：人眼對從純黑到純白分辨灰度級為64級，用6比特來表示圖象的灰度級就夠了，實際中為提高質(zhì)量，減低噪聲，采樣過程中，最低用256級取樣電平，即每個取樣點需要用8比特來表示，廣播級的圖象處理采用10、12、14比特?；顒訄D象數(shù)字化后數(shù)據(jù)速率：13.5×8(Y)+6.75×8(U)+6.75×8(V)=216Mbps=27MB/s=27MbyteCCIR601建議規(guī)定正程掃描52μs，一行采樣點數(shù)52×13.5=702點，壓縮算法要求水平方向上的采樣點必須為32或16的倍數(shù)，通常704取720點。有效行625-50=575取576。4：2：2格式數(shù)字圖象數(shù)據(jù)速率：（704×576+352×576+352×576）×8×25=162201600bit/s=162.2Mbit/s162.2/216=75%第11頁，共40頁。3、圖象子采樣對彩色電視信號采樣時，有兩種方法：一是用同一種采樣頻率對圖象的亮度、色差信號進行采樣；二是對色差信號采用比亮度信號低的頻率采樣，這就是圖象子采樣。4:2:0Y10Y11Y12Y13Y20Y21Y22Y23U（12）0U（12）1V（12）0V（12）1在水平和垂直方向每2個連續(xù)的采樣點取4個Y、1個Cr、1個Cb樣本,每一個像素用1.5個樣本表示。是子采樣格式Y(jié)10Y11Y12Y13Y20Y21Y22Y23U10U11U12U13U20U21U22U23V10V11V12V13V20V21V22V23每條掃描線每4個連續(xù)的采樣點取4個Y、4個Cr、4個Cb樣本,每一個像素用3個樣本表示。不是子采樣格式4:4:4Y10Y11Y12Y13Y20Y21Y22Y23U10U11U20U21V10V11V20V21每條掃描線每4個連續(xù)的采樣點取4個Y、2個Cr、2個Cb樣本,每一個像素用2個樣本表示。是子采樣格式4:2:2Y10Y11Y12Y13Y20Y21Y22Y23U10U20V10V20每條掃描線每4個連續(xù)的采樣點取4個Y、1個Cr、1個Cb樣本,每一個像素用1.5個樣本表示。是子采樣格式4:1:1第12頁，共40頁。比特bit（位）:計算機中信息的最小量。數(shù)據(jù)速率/碼流常用bps(比特/秒）。字節(jié)Byte:存儲一個字符所需存儲量。通常表示磁盤容量和文件大小。1Byte=8bite常用單位及換算：1KB=1024B;1MB=1024KB;1GB=1024MB;1TB=1024GB;1PB=1024TB;1EB=1024PB;以PALITU-R601標準，625/50電視系統(tǒng)的一幀D1質(zhì)量的電視圖象，采用Y：U：V=4：2：2，8bit量化，數(shù)據(jù)速率：720×576×（1+0.5+0.5)×8×25=165888000bit/s(bps)=20736000B/s=19.78MB/s;每幀圖象的數(shù)據(jù)為：720×576×（1+0.5+0.5)×8=6635520bit=0.791MB.DV格式：速率25Mbits/s,一小時節(jié)目所需要的容量為：25×3600/8=11250MB=10.986328125GB=11GB.1394/DV接口速率100/200/400Mbits/sSDI接口速率270Mbits/s4、數(shù)字視頻的比特率和所需存儲容量第13頁，共40頁。格式參數(shù)Betacam-SXDVCPRODVCAMDigital-S

2550

亮度信號（Y）取樣率13．5MHz

13．5MHz

13．5MHz

13．5MHz

13．5MHz

Y/R-Y、B-Y取樣比4：2：24：1：14：2：24：2：04：2：2量化比特8

8888

壓縮方式MPEG-ⅡDVDVDVDV壓縮比10：15：13．3：15：13．3：1數(shù)據(jù)率18Mb/s25Mb/s50Mb/s25Mb/s50Mb/s音頻16b/48KHz4聲道16b/48KHz2聲道16b/48KHz

4聲道16b/48KHz2聲道16b/48KHz4聲道幾種數(shù)字錄象機記錄格式技術(shù)參數(shù)比較第14頁，共40頁。第三節(jié)基于DCT的圖象壓縮編碼

離散余玄變換是一種正交變化，從空間領(lǐng)域或時域獲取樣點序列，并通過特定運算將其變換到頻率域。對于圖象而言，X、Y坐標軸分別代表屏幕的兩個方向，信號的幅度就是屏幕上像素的樣值，由此形成的矩陣就是信號的空間表示。DCT將空間信息轉(zhuǎn)換為頻率和頻譜信息，變換后的X、Y軸分別代表兩個方向上的頻率分量。熵編碼圖象分塊運動估計與運動補償DCT量化緩沖器—速率控制輸入輸出DCT圖象壓縮編碼原理框圖第15頁，共40頁。MPEG—1是第一個標準，主要應用于視頻信號的數(shù)字化壓縮存儲。碼率為1.5Mbps，圖象質(zhì)量相當于VHS的水平。其主要特點：1、MPEG—1將電視圖象幀分三類I、B、P2、MPEG—1的碼流語法結(jié)構(gòu)這個語法結(jié)構(gòu)把圖象壓縮數(shù)據(jù)碼流分為六層，每層或者支持一種信號處理過程，或者支持一種系統(tǒng)功能。塊：MPEG算法中最小的編碼單位，包含8×8個像素，是圖象信息之一：Y、U、V。塊是幀內(nèi)編碼的基本單元。宏塊：MPEG算法中基本編碼單元。包含16×16個圖象塊。宏塊由四個亮度塊、若干個色差塊及附加數(shù)據(jù)構(gòu)成。附加數(shù)據(jù)包括宏塊的編號、編碼類型、量化參數(shù)、運動矢量等信息。一、MPEG—1視頻壓縮技術(shù)第16頁，共40頁。

8×8圖象塊

16×16宏塊……圖象片一幀圖象………………圖象組圖象組圖象序列第17頁，共40頁。圖象片：圖象幀內(nèi)的水平條，MPEG編碼方案中的基本處理單元。因為條的編碼與相鄰部分無關(guān)，條是自治單元。圖象：顯示的基本單元。對應于圖象序列中的單個幀，它由數(shù)據(jù)頭和若干圖象條構(gòu)成。圖象組：12幀，IBBPBBPBBPBB……序列層：最高層，它由一個數(shù)據(jù)頭和若干個圖象組組成。數(shù)據(jù)頭包含圖象大小、量化矩陣等信息。第18頁，共40頁。首先將720*576（M*N）的圖象分成沒有重疊的子圖象（正方形L*L），M、N必須是L的整數(shù)倍，每個圖象塊中各像素值差異很小，特別相鄰像素的值變化不大，圖象信號的相關(guān)性（幀內(nèi)）。這是數(shù)字圖象壓縮的基礎(chǔ)。通常16*16，現(xiàn)以8*8為例。取樣離散余玄變換水平方向各頻率項由左至右增加，垂直方向各頻率項由上往下增加。所以左上角代表零頻率或直流（平均）項，右下角為最高頻率項。變換過程本身并不減少比特，因為變換塊的每個系數(shù)所需要的比特數(shù)與初始塊的相同。二、圖象分塊第19頁，共40頁。144149153155155155155151153156159156156156155160162163158156156161162160160159159159160161162162155155155161161161160157157157162161163162157157157162162161161163158158158235.6-1.0-12.15.22.1-1.7-2.7-1.3-22.6-17.5-6.2-3.2-2.9-0.10.4-1.2-10.99.3-1.61.50.2-0.9-0.6-0.1-7.1-1.90.21.51.6-0.10.00.3-0.6-0.81.51.6-0.1-0.70.61.3-1.8-0.21.6-0.1-0.81.51.0-1.0-1.3-0.4-0.3-1.50.51.71.1-0.8-2.61.6-3.81.81.91.2-0.6-0.4三、DCT變換DCT變換后，能量分布情況發(fā)生了改變。大部分系數(shù)的值都很小，只是在F（0，0）位置附近有幾個系數(shù)的指數(shù)大，變換域的低頻系數(shù)集中了大量能量，而高頻系數(shù)上的能量很小。F（0，0）實際上等于所有像素的的平均值，叫直流系數(shù)（DC系數(shù)1個），重要系數(shù)，其余的系數(shù)都是交流系數(shù)（AC系數(shù)63個）。DC系數(shù)周圍的系數(shù)反應了圖象的低頻信息，F(xiàn)（8，8）附近的系數(shù)反應了圖象中的高頻分量。高頻系數(shù)比較小，圖象細節(jié)比較多，反之細節(jié)少。第20頁，共40頁。第21頁，共40頁。由于人眼對圖象的低頻特性，如物體的亮度之類的信息很敏感，而對圖象中的高頻信息不敏感，因此在傳輸過程中可以少傳或不傳送高頻信息。量化過程是一個非線性過程，量化和反量化值存在一定的誤差。這個誤差在一定范圍內(nèi)，人眼很難覺察，這可以提高壓縮編碼的效率。0-100000-2-1000000-1-10000000000000000000000000000000000000000000000q=1(6個非0值）000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000q=2(1個非0值）量化后的系數(shù)量化步長q控制量化誤差大小，q大，誤差大，失真大。

四、量化第22頁，共40頁。（704×576+352×576+352×576）×8×25=162201600bit/s=162.重要系數(shù)，其余的系數(shù)都是交流系數(shù)（AC系數(shù)63個）。I幀壓縮可以得到6：1的壓縮比而不產(chǎn)生任何可覺察的模糊現(xiàn)象。1611621601601591591591、圖象獲取利用各種傳感器把相應波長的信號檢索出來，對信號進行數(shù)字化處理并在計算機中存儲起來。1611621601601591591591GB=1024MB;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。162161163162157157157增強型HP專用4:2:2上例Z字掃描值：0，-2，-1，-1，-1，0，0，-1，0，0，……（704×576+352×576+352×576）×8×25=162201600bit/s=162.MPEG-1位率1.DCT變換后，可將非0值發(fā)送到接受端，但是，在圖象壓縮編碼中處理的圖象是由多個圖象塊構(gòu)成的，這些圖象塊DCT后的DC系數(shù)之間實際上還是有很強的相關(guān)性。為了節(jié)約帶寬，對不同的DC系數(shù)采用了差分（差值）編碼，既用前一量化后的DC系數(shù)預測當前量化的DC系數(shù)，然后再對其差值進行編碼；對其他AC系數(shù)還要進行Zig—Zag掃描（Z字掃描值）。Zig—Zag掃描將二維的量化系數(shù)轉(zhuǎn)換為一維時間序列，并在此基礎(chǔ)上進行游程編碼。游程編碼的工作是將一維的時間序列變?yōu)橐粋€一個的二維事件，每個事件包括兩個部分。前一部分被稱為游程，表示在非0系數(shù)之間0的個數(shù)，后一部分為系數(shù)得值。上例Z字掃描值：0，-2，-1，-1，-1，0，0，-1，0，0，……對這個數(shù)列進行游程編碼：（1，-2），（0，-1）（0，-1），（0，-1），（2，-1）。這幾個二維的事件就已經(jīng)完全表示了量化后系數(shù)矩陣的所有信息。

Z字掃描圖五、熵編碼第23頁，共40頁。為了進一步壓縮傳送這些二維事件所需的比特數(shù)，經(jīng)統(tǒng)計，根據(jù)二維事件出現(xiàn)的概率為每一事件分配了一個長度不同的碼字來表示這些事件。如用01表示（0，1）事件，010表示（0，2）事件。這個過程被稱為熵編碼，又叫變長編碼。通常用較短的碼字表示出現(xiàn)概率大的事件，較長的碼字表示出現(xiàn)概率小的事件。從上面的例子看到：一個圖象塊64個像素，壓縮編碼后成5個事件，每個像素用8比特，塊像素數(shù)64*8=512個比特；每個事件都用8比特，加上直流系數(shù)，總共比特數(shù)在50左右，這就獲得10：1的壓縮。實際上還有運動補償技術(shù)，壓縮率更高。第24頁，共40頁。第25頁，共40頁。144149153155155155155151153156159156156156155160162163158156156161162160160159159159160161162162155155155161161161160157157157162161163162157157157162162161161163158158158實際8*8圖象塊像素值146149152154156156156150152154156156156156156157158158157156155161161162161160157155163164163162160158156164164164162160158157161162162162161159158158159161161162161159158反DCT得到圖象像素值六、解碼過程從接受到的碼流解除不同的二維事件，根據(jù)事件中游程和數(shù)據(jù)恢復出量化后的系數(shù)矩陣，再進行反量化推算出DCT系數(shù)，再進行反DCT變換得到在空間域的像素值。比較二者，存在一定的失真，但不明顯，人眼感覺不出來。實際上，接受端不可能知道發(fā)送端的實際情況。第26頁，共40頁。七、運動估計與運動補償以上DCT、量化、編碼等消除了空間上幀圖象各部分，各像素之間的相關(guān)性。實際上，電視圖象信號在時間上也存在相關(guān)性（幀間相關(guān)性）。景物移動不是很快，25幀圖象間存在很大的相關(guān)性。在傳輸時，沒必要對每一幀圖象單獨進行編碼，只對相鄰圖象幀中的變化進行編碼，進一步節(jié)約帶寬。運動估計可以在參考圖象中為當前圖象中的每個圖象塊找到一個運動矢量，這樣在編碼過程中就可以將當前圖象的塊與參考圖象矢量所指向的圖象塊相減，得到一個差值圖象塊，由于差值圖象塊中每個像素的值很小，可獲得高壓縮比。這個相減過程就叫運動補償。除傳輸編碼差值外，還要傳送與之相關(guān)的運動矢量。第27頁，共40頁。八、I、B、P幀編碼模式MPEG圖像編碼序列包含3種類型的圖像：I幀，P幀和B幀。I幀（幀內(nèi)編碼圖象幀）壓縮采用基準幀模式，只提供幀內(nèi)壓縮，即把幀圖像壓縮到I幀時，僅僅考慮了幀內(nèi)的圖像。I幀壓縮不能除去幀間冗余度。幀內(nèi)壓縮基于離散余弦變換（DCT）的ADCT自適應離散余弦變換編碼技術(shù)。PAL制系統(tǒng)中，每12幀至少有1個I幀。P幀（預測編碼圖象幀）采用預測編碼，利用相鄰幀的一般統(tǒng)計信息進行預測。也就是說，它考慮運動特性，提供幀間編碼。P幀預測當前幀與前面最近的I幀或P幀的差別。

第28頁，共40頁。B幀（雙向幀間編碼幀）它從前面和后面的I幀或P幀中提取數(shù)據(jù)。B幀基于當前幀與前一幀和后一幀圖像之間的差別進行壓縮。MPEG數(shù)據(jù)流開始CCIR-601規(guī)定的SIF分辨率的未壓縮數(shù)字圖像進行抽樣。SIF分辨率，對于NTSC制，就是亮度信號為352＊240各像素，每個色度信號都為176＊120個象素。各信號都是每秒30幀。

MPEG壓縮器決定了當前幀以I幀，P幀還是B幀。幀確定之后就采用DCT變換，對結(jié)果進行量化，舍入，行程編碼即變長編碼。編碼后的典型圖像幀序為：IBBPBBPBBPBBIBBPBBPBBPBBI...B幀。第29頁，共40頁。實際中，可能沒有B，B圖象需要兩幀圖象（第一幀/I幀和第四幀/P幀）作為參考，故稱雙向預測圖象；P圖象利用一幀圖象（第一幀/I幀）作為參考。第30頁，共40頁。B幀編碼需要以I、P為參考，因此，先對P幀編碼。圖象的傳輸順序和編碼順序是不同的。通常在編碼器中需要一個大的輸入緩沖器將當前輸入的圖象進行緩存，緩沖器至少需要能保存3幀圖象。當輸入1、2、3幀后，第一幀編碼編碼完成時，第4幀輸入完成，編碼器從緩沖器中讀出剛剛寫入的第4幀并對其編碼，此時，第5幀正在寫入緩沖器，……。解碼過程與編碼過程相似，都必須先存入緩存器，是一個對稱過程。只有I幀圖象才能獨立的解碼，B、P幀圖象均需利用參考圖象，并結(jié)合運動矢量完成解碼。解碼過程通常從I幀開始。每個12幀安排一個I幀，是由于在PAL電視信號每秒發(fā)送25幀，如果每12幀安排一個I幀，解碼器無論何時解碼，在0.5秒內(nèi)找到一個I幀圖象，并從此開始正確解碼，使系統(tǒng)的啟動和恢復時間縮短，不至于影響圖象節(jié)目的收看效果。第31頁，共40頁。MPEG編碼過程中，一些圖像壓縮成I幀，一些壓縮成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(chǎn)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，

類似于JPEG和H.261圖像中使用和P幀要求計算機有更強的功能。有些壓縮能產(chǎn)生B幀或者P幀也不能產(chǎn)生，則圖像的壓縮結(jié)果將有很明顯的間斷。第32頁，共40頁。圖像種類特點編碼分配量I圖像（幀內(nèi)圖像，幀內(nèi)編碼圖像）1．I圖像和前后的圖像具有獨立性2．所有畫面均作為幀內(nèi)編碼畫面3．可和原圖像采用相同順序編碼4．壓縮比適度，典型值為每像素2bit較大，約40kBP圖像（前向預測圖像幀間前向預測編碼圖像）1．根據(jù)I圖像進行預測編碼2．P圖像有時也含有幀內(nèi)編碼3．用和原圖像相反的項序進行編碼中等，約10kBB圖像（雙向預測圖像，雙向預測編碼圖像）1．在對I、P圖像編碼后，對插入其間的B圖像進行編碼2．B圖像在畫面內(nèi)的塊部分，有時也會有助內(nèi)編碼小，約5kB各類宏塊的預測技術(shù)第33頁，共40頁。MPEG—2是運動圖象及伴音的通用壓縮標準，克服了MPEG—1許多缺陷，滿足日益增長的多媒體和數(shù)字電視的要求分辨率、傳輸率等技術(shù)。如數(shù)字存儲媒體、會議電視/可視電話、數(shù)字電視、高清晰電視、廣播、通信、網(wǎng)絡等應用領(lǐng)域。MPEG—2VIDEO定義不同的功能檔（5檔：簡單型/SP、信噪比可調(diào)型/SNP、空間可調(diào)型/SSP、增強型/HP），每檔分不同的級（4級）1、低級LL352×288×25，面向VCR與MPEG—1兼容；2、基本級ML720×576×25面向視頻廣播信號；3、高1440級H—14401440×1152×25面向HDTV；4、高級HL1920×1152×25面向HDTV。

九、MPEG—2視頻壓縮技術(shù)（一）MPEG—2第34頁，共40頁。類型級別功能型（P）增強型HP專用4:2:2空間可分型SSP4:2:0信噪比可分型SNP4:2:0基本型MP專用4:2:0簡單型SP4:2:0高（HL）HDTV1920×1152×251920×1080×30HP@HL100Mbps11.67MbMP@HL80Mbps9.33Mb高1440（H）HDTV1440×1152×251440×1080×30HP@H80Mbps9.33MbSSP/H60Mbps7MbMP@H60Mbps7Mb基本（ML）720×480×30720×576×25HP@ML20Mbps2.35MbSNP@ML15Mbps1.75MbMP@ML15Mbps1.75MbDV格式SP@ML15Mbps低（LL）352×240×30352×288×25SNP@LL4Mbps0.47Mb15Mbit/sMP/LL級（L）Mbps位速率；Mb緩沖器容量第35頁，共40頁。實際上，接受端不可能知道發(fā)送端的實際情況。MPEG—2視頻標準與MPEG—1兼容，并于SDTV、HDTV向上或向下兼容。每個數(shù)字活動行的樣本數(shù)DC系數(shù)周圍的系數(shù)反應了圖162161163162157157157一行掃描時間64μs（=1/15625s），其中12μs是行消隱，（4.5MHz×64μs,00000000261圖像中使用和P幀要求計算機有更強的功能。DCT變換后，可將非0值發(fā)送到接受端，但是，在圖象壓縮編碼中處理的圖象是由多個圖象塊構(gòu)成的，這些圖象塊DCT后的DC系數(shù)之間實際上還是有很強的相關(guān)性。輸入緩沖器將當前輸入的圖象在數(shù)字DV中，磁帶上的視頻信號（壓縮后）由DIF塊構(gòu)成，每個DIF塊含80byte的塊數(shù)據(jù)。MPEG圖像編碼序列包含3種類型的圖像：I幀，P幀和B幀。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。一是供處理過程中使用的短暫存儲器，計算機的內(nèi)存和專用圖形圖象處理板卡上的幀緩沖區(qū)；基本級的基本型MP@ML，已被許多芯片采用，SP@ML將在CATV和數(shù)字VCR中采用，美國HDTV采用MP@HL。MPEG—2標準支持固定比特率傳送、可變比特率傳送、隨機訪問、分級解碼以及一些特殊功能，如搜索、暫停、凍結(jié)等。MPEG—2視頻標準與MPEG—1兼容，并于SDTV、H