第四章多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)

第四章多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：1多媒體數(shù)據(jù)要所編碼的重要性和分類(lèi)。2常用壓縮編碼算法的基本原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，預(yù)測(cè)編碼、交換編碼l變換、變換）、統(tǒng)計(jì)編碼（編碼、算術(shù)編碼）。3量化的基本原理和量化器的設(shè)計(jì)思想。4靜態(tài)圖象壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ E原理、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以及動(dòng)態(tài)圖像壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ ）的基本原理。一、多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的重要性和分類(lèi)1多媒體數(shù)據(jù)壓縮的重要性多媒體技術(shù)最大難題是海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳送電視信號(hào)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量。2多媒體數(shù)據(jù)壓縮的可能性空間冗余例圖象中的“”是一個(gè)規(guī)則物體。光的亮度、飽和度及顏色都一樣，因此，數(shù)據(jù)有很大的冗余。時(shí)間冗余信息熵冗余信息量：指從個(gè)相等的可能事件中選出一個(gè)事件所需要的信息度量和含量。信息熵：指一團(tuán)數(shù)據(jù)所帶的信息量，平均信息量就是信息熵（ ）o例：從個(gè)數(shù)中選出某一個(gè)數(shù)可先問(wèn)“是否大于”消除半數(shù)的可能這樣只要次就可選出某數(shù)。這是因?yàn)槊刻釂?wèn)一次都會(huì)得到比特的信息量。因此，在個(gè)數(shù)中選定某一數(shù)所需的信息量是b設(shè)從個(gè)數(shù)中選任意一個(gè)數(shù)的概率為 ，假定選定任意一個(gè)數(shù)的概率都相等， ,因此定義信息量 ,如果將信源所有可能事件的信息量進(jìn)行平均，就得到了信息熵 r熵就是平均信息量。信息源的符號(hào)集為 ……設(shè)出現(xiàn)的概率為 則信息源的熵為結(jié)構(gòu)冗余圖象有非常強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)。如草席圖結(jié)構(gòu)上存在冗余。知識(shí)冗余圖像的理解和某些基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)。例人臉的圖像有同樣的結(jié)構(gòu)：嘴的上方有鼻子，鼻子上方有眼睛，鼻子在中線上視覺(jué)冗余視覺(jué)冗余是非均勻、非線性的。例：人類(lèi)視覺(jué)分辨率為，但常用就是數(shù)據(jù)冗余。其他冗余：空白的非定長(zhǎng)性3多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的分類(lèi)按壓縮方法分：有失真壓縮、無(wú)失真壓縮按編碼算法原理分預(yù)測(cè)編碼變換編碼量化和向量量化編碼信息熵編碼子帶編碼結(jié)構(gòu)編碼基于知識(shí)的編碼二、量化1量化原理量化處理是使數(shù)據(jù)比特率下降的一個(gè)強(qiáng)有力的措施。脈沖編碼調(diào)制（）的量化處理是采樣之后進(jìn)行，從理論分析的角度，圖像灰度值是連續(xù)的數(shù)值，而我們通?？吹降氖且裕? ）的整數(shù)表示圖像灰度，這是經(jīng)變換后的以級(jí)灰度分層量化處理Y的離散數(shù)值，這樣可以用 比特表示一個(gè)圖像像素的灰度值，或色差信號(hào)值。數(shù)據(jù)壓縮編碼中的量化處理，不是指變換后的量化，而是指以碼作為輸入，經(jīng)正交變換、差分、或預(yù)測(cè)處理后，熵編碼之前，對(duì)正交變換系數(shù)、差值或預(yù)測(cè)誤差的量化處理。量化輸入值的動(dòng)態(tài)范圍很大，需要以多的比特?cái)?shù)表示一個(gè)數(shù)值，量化輸出只能取有限個(gè)整數(shù)，稱(chēng)作量化級(jí)，希望量化后的數(shù)值用較少的比特?cái)?shù)便可表示。每個(gè)量化輸入被強(qiáng)行歸一到和其接近的某個(gè)輸出，即量化到某個(gè)級(jí)。量化處理總是把一批輸入，量化到一個(gè)輸出級(jí)上，所以量化處理是一個(gè)多對(duì)一的處理過(guò)程，是個(gè)不可逆過(guò)程，量化處理中有信息丟失，或者說(shuō)，會(huì)引起量化誤差（量化噪聲）。2標(biāo)量量化器的設(shè)計(jì)通常設(shè)計(jì)量化器有下述兩種情況：▲給定量化分層級(jí)數(shù)，滿足量化誤差最小?！薅炕`差，確定分層級(jí)數(shù)，滿足以盡量小的平均比特?cái)?shù)，表示量化輸出。量化方法有標(biāo)量量化和矢量量化之分，標(biāo)量量化又可分為，均勻量化、非均勻量化和自適應(yīng)量化。、矢量量化

矢量量化編碼是近年來(lái)圖像、語(yǔ)音信號(hào)編碼技術(shù)中頗為流行的一種新型量化編碼方法。矢量量化編碼方法一般是有失真編碼方法。矢量量化的名字是相對(duì)于標(biāo)量量化而提出的。對(duì)于數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)一個(gè)數(shù)地進(jìn)行量化叫標(biāo)量量化。若對(duì)這些數(shù)據(jù)分組，每組個(gè)數(shù)構(gòu)成一個(gè)維矢量，然后以矢量為單元，逐個(gè)矢量進(jìn)行量化，稱(chēng)矢量量化。三、統(tǒng)計(jì)編碼1統(tǒng)計(jì)編碼原理一一信息量和信息熵圖像的概率分布、信息量和信息熵之間有什么關(guān)系？在圖像編碼壓縮理論研究中，為什么要引入信息論中“熵”值的概念，有什么重要意義？這是我們下面需要說(shuō)明的問(wèn)題。概念：信息是用不確定性的量度定義的。信息量從個(gè)相等可能事件中選出一個(gè)事件所需要的信息度量或含量。熵如果將信源所有可能事件信息量進(jìn)行平均就得到信息的熵熵就是平均信息量）傳輸包括：傳輸所需要的信息。以任意小的失真或零失真接收這些信息。已經(jīng)證明：只要符號(hào)速率不超過(guò)信道容量符號(hào)可以以任意小的差錯(cuò)概率向該信道中傳輸。另外幾種典型的方法是 編碼方法定理變字長(zhǎng)編碼最佳編碼定理。在變字長(zhǎng)編碼中，對(duì)于出現(xiàn)概率大的信息符號(hào)，編以短字長(zhǎng)的碼對(duì)于出現(xiàn)概率小的信息符號(hào)編以長(zhǎng)字長(zhǎng)的碼，如果碼字長(zhǎng)度嚴(yán)格按照符號(hào)概率的大小的相反順序排列，則平均碼字長(zhǎng)一定小于按任何其他符號(hào)順序排列方式得到的碼字長(zhǎng)度。（）熵、熵編碼原理、變字長(zhǎng)編碼最佳編碼定理就是利用了這個(gè)定理進(jìn)行編碼。2哈夫曼編碼編碼就是利用變字長(zhǎng)最佳編碼實(shí)現(xiàn)信源符號(hào)按概率大小順序排列。信源符號(hào)按概率大小順序排列：出現(xiàn)概率最小的兩個(gè)符號(hào)概率相加合成一個(gè)概率。將合成概率看成一個(gè)新組合符號(hào)概率，重復(fù)上述做法，直到最后只剩下兩個(gè)符號(hào)概率為止。反過(guò)來(lái)逐步向前編碼，每一步有兩個(gè)分支各賦予一個(gè)二進(jìn)制碼，可以對(duì)概率大的賦編碼為“”，概率小的賦編碼為“”。（反之，也可以大的賦“”，小的賦“”）特點(diǎn)：編碼字長(zhǎng)參差不齊。編碼在信源編碼概率分布不均勻時(shí)效率高，所以效率比較均勻時(shí)，不用 編碼。編碼表省缺。好處：解決對(duì)稱(chēng)性，降低了編碼時(shí)間。概率統(tǒng)計(jì)和 編碼一般不對(duì)稱(chēng)。3算術(shù)編碼世紀(jì)年代初， 提出了算術(shù)編碼概念。 年， 和 首次介紹了它的實(shí)用技術(shù)。算術(shù)編碼在圖像數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)如，中扮演Y重要的角色。在算術(shù)編碼中，消息用到之間的實(shí)數(shù)進(jìn)行編碼，算術(shù)編碼用到兩個(gè)基本的參數(shù)：符號(hào)的概率和它的編碼間隔。信源符號(hào)的概率決定壓縮編碼的效率，也決定編碼過(guò)程中信源符號(hào)的間隔，而這些間隔包含在到之間。編碼過(guò)程中的間隔決定了符號(hào)壓縮后的輸出?；舅悸罚河靡粋€(gè)浮點(diǎn)輸出數(shù)值代替一個(gè)流的輸入符號(hào)；把要壓縮的整段數(shù)據(jù)映射到一段實(shí)數(shù)半開(kāi)區(qū)間，內(nèi)的某一區(qū)段，然后構(gòu)造出小于且大于或等于的一個(gè)數(shù)值，這個(gè)數(shù)值就是對(duì)該輸入流進(jìn)行壓縮編碼后的輸出代碼。例如：可將輸入字符流“ ”映射到區(qū)間 ， ，然后取該區(qū)間的任一個(gè)數(shù)，如 ，作為該輸入字符流的編碼?；驹恚簩⒕幋a的信息表示成實(shí)數(shù)和之間的一個(gè)間隔，信息越長(zhǎng)，編碼表示它的間隔就越小，表示這一間隔所需的二進(jìn)制位就越多。是一種二元碼的編碼方法。在不考慮信源統(tǒng)計(jì)的情況下，只要監(jiān)視一小段時(shí)間內(nèi)碼出現(xiàn)的頻率，不管統(tǒng)計(jì)是平穩(wěn)的或非平穩(wěn)的，編碼的碼率總能趨近于信源熵值，每次迭代時(shí)的編碼算法只處理一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，并且只有算術(shù)運(yùn)算。設(shè)編碼初始化子區(qū)間為，，從算起，則1隨著被編碼數(shù)據(jù)流符號(hào)的輸入，子區(qū)間逐漸縮小。新子區(qū)間的起始位置前子區(qū)間的起始位置當(dāng)前符號(hào)的區(qū)間左端X前子區(qū)間長(zhǎng)度；新子區(qū)間的長(zhǎng)度前子區(qū)間的長(zhǎng)度X當(dāng)前符號(hào)的概率（等價(jià)于范圍長(zhǎng)度）；最后得到的子區(qū)間的長(zhǎng)度決定了表示該區(qū)域內(nèi)的某一個(gè)數(shù)所需的位數(shù)。算術(shù)編碼在編、譯碼的過(guò)程中，子區(qū)間的起始位置和長(zhǎng)度值的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)越來(lái)越長(zhǎng)，實(shí)際中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此較實(shí)用的改進(jìn)算法是限制小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。在算術(shù)編碼中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題：由于實(shí)際計(jì)算機(jī)精度不可能無(wú)限長(zhǎng)，運(yùn)算中溢出是明顯的問(wèn)題，但多數(shù)機(jī)器都有位、位或者位的精度，因此可使用比例縮放法解決。

算術(shù)編碼器對(duì)消息只產(chǎn)生一個(gè)碼字，這個(gè)碼字是在中的一個(gè)實(shí)數(shù)，因此譯碼器在接受到算術(shù)編碼器對(duì)消息只產(chǎn)生一個(gè)碼字，這個(gè)碼字是在中的一個(gè)實(shí)數(shù)，因此譯碼器在接受到表示這個(gè)實(shí)數(shù)的所有位之前不能進(jìn)行譯碼。算術(shù)編碼也是一種對(duì)錯(cuò)誤很敏感的編碼方法，如果有一位發(fā)生錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)消息譯錯(cuò)。算術(shù)編碼可以是靜態(tài)的或者自適應(yīng)的。在靜態(tài)算術(shù)編碼中，信源符號(hào)的概率是固定的。在自適應(yīng)算術(shù)編碼中，信源符號(hào)的概率根據(jù)編碼時(shí)符號(hào)出現(xiàn)的頻繁程度動(dòng)態(tài)地進(jìn)行修改，在編碼期間估算信源符號(hào)概率的過(guò)程叫做建模。需要開(kāi)開(kāi)發(fā)態(tài)算術(shù)編碼的原因是因?yàn)槭孪戎谰_的信源概率是很難的，而且是不切實(shí)際的。當(dāng)壓縮消息時(shí)，我們不能期待一個(gè)算術(shù)編碼器獲得最大的效率，所能做的最有效的方法是在編碼過(guò)程中估算概率。因此動(dòng)態(tài)建模就成為確定編碼器壓縮效率的關(guān)鍵。特點(diǎn)：①不必預(yù)先定義概率模型，自適應(yīng)模式具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)；②信源符號(hào)概率接近時(shí)，建議使用算術(shù)編碼，這種情況下其效率高于 編碼。③算術(shù)編碼實(shí)現(xiàn)方法復(fù)雜一些，但 成員對(duì)多幅圖像的測(cè)試結(jié)果表明，算術(shù)編碼比 編碼提高了左右的效率，因此在 擴(kuò)展系統(tǒng)中用算術(shù)編碼取代 編碼。四、預(yù)測(cè)編碼、預(yù)測(cè)編碼方法基本原理從相鄰數(shù)據(jù)之間由強(qiáng)的相關(guān)性特點(diǎn)考慮，可以利用前面已經(jīng)出現(xiàn)的數(shù)值，進(jìn)行預(yù)測(cè)（估計(jì)），得到一個(gè)預(yù)測(cè)值，將實(shí)際值和預(yù)測(cè)值求差，對(duì)這個(gè)差值信號(hào)進(jìn)行編碼、傳送，這種編碼方法即成為預(yù)測(cè)編碼方法。不帶量化器的 線性預(yù)測(cè)編碼，屬于無(wú)失真編碼系統(tǒng)；帶有量化器的 線性預(yù)測(cè)編碼，屬于有失真編碼系統(tǒng)。最佳量化器的設(shè)計(jì)，可利用人眼的視覺(jué)可見(jiàn)度閾值和視覺(jué)掩蔽效應(yīng)等生理特征，來(lái)確定量化器的級(jí)數(shù)和步距，使量化誤差總處于人眼難以覺(jué)察的范圍內(nèi)，達(dá)到主觀評(píng)定準(zhǔn)則的要求。自適應(yīng)預(yù)測(cè)編碼 ：自適應(yīng)技術(shù)的概念是：預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)系數(shù)和量化器的量化參數(shù)，能夠根據(jù)圖像的局部區(qū)域分布特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整。實(shí)踐證明， 編、解碼系統(tǒng)和 編、解碼系統(tǒng)相比，不僅能改善恢復(fù)圖像的評(píng)測(cè)質(zhì)量和視覺(jué)效果，同時(shí)還能進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包括自適應(yīng)預(yù)測(cè)，即預(yù)測(cè)系數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整和自適應(yīng)量化，即量化器參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整兩部分內(nèi)容。五、變換編碼、變換編碼的基本原理

、變換編碼的基本原理利用圖像塊像素值之間的相關(guān)性，把圖像變換到一組新的基上，使得能量集中到少數(shù)幾個(gè)變換系數(shù)上，通過(guò)存儲(chǔ)這些系數(shù)達(dá)到壓縮的目的。本方法采用對(duì)整幅的原始圖像分成許多個(gè)矩形區(qū)域子圖像獨(dú)立進(jìn)行變換。常用變換有：卡亨南一洛維變換（）離散余弦變換（）沃爾什―哈達(dá)瑪變換（）離散傅里葉變換（）T六、多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)、國(guó)際電信協(xié)會(huì) 和國(guó)際點(diǎn)心協(xié)會(huì) 領(lǐng)導(dǎo)下，制定的三個(gè)有關(guān)視頻圖像壓縮編碼的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 標(biāo)準(zhǔn)，-標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)。1靜態(tài)圖像壓縮編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ ）—-聯(lián)合圖像專(zhuān)家小組標(biāo)準(zhǔn)，一種對(duì)靜態(tài)圖像壓縮的編碼算法。聯(lián)合”：國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì) 和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)聯(lián)合組成的圖像專(zhuān)家小組。給出Y一個(gè)使用于連續(xù)色調(diào)圖像的壓縮方法。要求圖像應(yīng)達(dá)到目的的基本要求：達(dá)到或接近當(dāng)前壓縮比和圖像保真度的技術(shù)水平，能覆蓋一個(gè)較寬的圖像質(zhì)量等級(jí)范圍，能達(dá)到“很好”到“極好”的評(píng)估，和原始圖像相比，人的視覺(jué)難以分辨；能適用于任何種類(lèi)的連續(xù)色調(diào)的圖像，且長(zhǎng)寬比都不受限制，同時(shí)也不受限于景物內(nèi)容、圖像的復(fù)雜程度和統(tǒng)計(jì)特性等。計(jì)算的復(fù)雜性是可控制的，其軟件可在各種上完成，算法也可用硬件實(shí)現(xiàn)。算法，具有四種操作方式：順序編碼—-每一個(gè)圖像分量按從左到右，從上到下掃描，一次掃描完成編碼；累進(jìn)編碼—-圖像編碼在多次掃描中完成。累進(jìn)編碼傳輸時(shí)間長(zhǎng)，接收端收到的圖像是圖像是多次掃描由粗糙到清晰的累進(jìn)過(guò)程；無(wú)失真編碼—-保證解碼后，完全精確地恢復(fù)源圖像采樣值，其壓縮比低于有失真壓縮編碼方法；分層編碼—-圖像在多個(gè)空間分辨率進(jìn)行編碼。在信道傳送速率慢，接收端顯示器分辨率也不高的情況下，只需做低分辨率圖像解碼。基于 編碼的關(guān)鍵步驟為：第一步：分割子塊第二步：對(duì)子塊進(jìn)行正向離散余弦變換第三步：對(duì)獲得的 系數(shù)進(jìn)行量化處理；第四步：系數(shù)差分編碼、系數(shù)行程編碼；第五步：熵編碼。熵編碼可分成兩步進(jìn)行，先把碼和行程碼轉(zhuǎn)換為中間符號(hào)序列，然后給這些符號(hào)賦以變長(zhǎng)碼字。建議的熵編碼是 編碼和自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼。使用熵編碼還可以對(duì) 編碼后的直流系數(shù)和編碼后的交流系數(shù)作進(jìn)一步的壓縮。在 有損壓縮算法中，使用霍夫曼編碼器來(lái)減少熵。使用霍夫曼編碼器的理由是可以使用很簡(jiǎn)單的查表 方法進(jìn)行編碼。壓縮數(shù)據(jù)符號(hào)時(shí)，霍夫曼編碼器對(duì)出現(xiàn)頻度比較高的符號(hào)分配比較短的代碼，而對(duì)出現(xiàn)頻度較低的符號(hào)分配比較長(zhǎng)的代碼。這種可變長(zhǎng)度的霍夫曼碼表可以事先進(jìn)行定義。的全稱(chēng)是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組——是專(zhuān)門(mén)制定多媒體領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)組織，該組織成立于 年，由全世界大約 名多媒體技術(shù)專(zhuān)家組成。標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介標(biāo)準(zhǔn)是面向運(yùn)動(dòng)圖像壓縮的一個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)。最初 專(zhuān)家組的工作項(xiàng)目是個(gè)，即在 M， 傳輸速率下對(duì)圖像編碼，分別命名為， ， 。年， 適用范圍擴(kuò)大到 ，能支持 的所有功能，因而被取消標(biāo)準(zhǔn)：即“用于數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音速率為 的壓縮編碼”。的任務(wù)主要是，將視頻信號(hào)及其伴音以可接收的重建質(zhì)量壓縮到約 的碼率，并復(fù)合成一個(gè)單一的 位流，同時(shí)保證視頻和音頻的同步。標(biāo)準(zhǔn)分個(gè)部分：系統(tǒng)：定義音頻、視頻及有關(guān)數(shù)據(jù)的同步；視頻：定義視頻數(shù)據(jù)的編碼和重建圖像所需的解碼過(guò)程，亮度信號(hào)分辨率為 X4色度信號(hào)分辨率為X2音頻：定義音頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼；④一致性測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定編碼器和解碼器的體系結(jié)構(gòu)或?qū)崿F(xiàn)方法，但提出了功能和性能上的要求。止匕外， 算法編碼過(guò)程和解碼過(guò)程是一種非鏡像對(duì)稱(chēng)算法，也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)圖像的壓縮編碼過(guò)程和還原解碼過(guò)程是不對(duì)稱(chēng)算法，解碼過(guò)程要比編碼過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。實(shí)際上， 和 只規(guī)定了解碼的

的解碼器，如一方案，重點(diǎn)將解碼算法標(biāo)準(zhǔn)化。因而用硬件實(shí)現(xiàn) 算法時(shí)，人們首先實(shí)現(xiàn)公司解碼器系列。的解碼器，如一音頻：音頻壓縮算法是第一個(gè)高保真音頻數(shù)據(jù)壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它同時(shí)可完全獨(dú)立使用音頻標(biāo)準(zhǔn)具有如下特點(diǎn)：（）音頻信號(hào)采樣率可以是 ， 或k（）壓縮后的比特流可以按種模式之一支持單聲道或雙聲道；（）壓縮后的比特流具有預(yù)定義的比特率之一；（） 音頻標(biāo)準(zhǔn)提供個(gè)獨(dú)立的壓縮層次；（）編碼后的比特流支持循環(huán)冗余校驗(yàn) R（） 音頻標(biāo)準(zhǔn)支持在比特流中載帶附加信息數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程中存在的主要問(wèn)題是：（）僅使用幀內(nèi)編碼方法無(wú)法達(dá)到很高的壓縮比；（）用單一的靜止幀內(nèi)編碼方法能最好地滿足隨機(jī)存取的要求。具體實(shí)現(xiàn)中采用了一個(gè)折中解決方案，在 算法中采用兩種基本技術(shù)：（）基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，目的是減少時(shí)間上冗余性；（）基于 變換的 技術(shù)，以減少空間上冗余性。（）基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)—一 視頻數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)圖像類(lèi)型分為種：圖像圖像圖像圖像利用圖像自身的相關(guān)性壓縮，提供壓縮數(shù)據(jù)流中的隨機(jī)存取的點(diǎn)，采用基于 的編碼技術(shù)，壓縮后，每個(gè)像素為?比特。圖像也稱(chēng)幀內(nèi)圖，類(lèi)似和 中的幀內(nèi)編碼。圖像用最近的前一個(gè)圖像或圖像預(yù)測(cè)編碼得到前向預(yù)測(cè)，也可以作為下一次預(yù)測(cè)的參照?qǐng)D像，也稱(chēng)為預(yù)測(cè)圖。圖像圖橡在預(yù)測(cè)時(shí)，既可使用前一個(gè)圖像作參照，也可使用下一個(gè)圖像作參照或同時(shí)使用前后兩個(gè)圖像作為參照?qǐng)D像雙向預(yù)測(cè))也稱(chēng)雙圖。其預(yù)測(cè)方法采用種技術(shù)：幀內(nèi)編碼；前向預(yù)測(cè)；后向預(yù)測(cè)；雙向預(yù)測(cè)基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)：運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)主要用于消除圖像和圖像在時(shí)間上的冗余性，提高壓縮效率。在 方案中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)在宏塊一級(jí)工作。所謂基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)即：()在參照幀中尋找符合一定條件限制、當(dāng)前被預(yù)測(cè)塊的最佳匹配塊；()當(dāng)找到匹配塊后，在恢復(fù)被預(yù)測(cè)塊時(shí)，采用兩種處理方法：直接用匹配塊代替；用匹配塊加上預(yù)測(cè)誤差(預(yù)測(cè)誤差采用 編碼)。每個(gè)包含運(yùn)動(dòng)信息的X宏塊，相對(duì)于前面相鄰塊的運(yùn)動(dòng)信息作差分偏碼，得到運(yùn)動(dòng)差值；然后對(duì)運(yùn)動(dòng)差值，使用變長(zhǎng)碼編碼方法，進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。注意： 標(biāo)準(zhǔn)只說(shuō)明了怎樣表示運(yùn)動(dòng)信息，并沒(méi)有說(shuō)明運(yùn)動(dòng)矢量如何計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)從年開(kāi)始研究，年 漢城會(huì)議正式通過(guò)。它是一個(gè)直接和數(shù)字電視廣播有關(guān)的高質(zhì)量圖像和聲音編碼標(biāo)準(zhǔn)。 可以說(shuō)是 的擴(kuò)充，因?yàn)樗鼈兊幕揪幋a算法都相同。但增加了許多 所沒(méi)有的功能，例如增加了隔行掃描電視的編碼，提供了位速率的可變性能功能。 要達(dá)到的最基本目標(biāo)是：位速率為? ，最高達(dá) 。的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為 ，標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)為“信息技術(shù)-電視圖像和伴音信息的通用編碼標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容如下：() —視頻利用網(wǎng)絡(luò)提供的更高的帶寬 以上)來(lái)支持具有更高分辨率圖像的壓縮和更高的圖像質(zhì)量；()為了適應(yīng)不同使用的要求，保證數(shù)據(jù)的可交換性，定義了不同的功能檔次，每個(gè)檔次又分為幾個(gè)等級(jí)()編碼器的設(shè)計(jì)有較大的自由度() 定義了種規(guī)范，以保證和 向下兼容及廣播、通信、計(jì)算機(jī)、家用視聽(tīng)設(shè)備的需求;() 音頻向后和 E音頻兼容。的編碼方法和 的區(qū)別主要是在隔行掃描制式下，變換是在場(chǎng)內(nèi)還是在幀內(nèi)進(jìn)行由用戶自行選擇，亦可自適應(yīng)選擇。一般情況下，對(duì)細(xì)節(jié)多、運(yùn)動(dòng)部分少的圖像在幀內(nèi)進(jìn)行C而細(xì)節(jié)少、運(yùn)動(dòng)分量多的圖像在場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行C一采用可調(diào)型和非可調(diào)型兩種編碼結(jié)構(gòu)，且采用兩層等級(jí)編碼方式。視頻體系要求必須保證和向下兼容，并同時(shí)力求