06_视频压缩及标准2

2008‐4‐26
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抽水控制器
蓝善祯
JPEG 本用于静止图像压缩,但可应用于图 像序列,对序列中的每一帧逐帧压缩,即称 为motion JPEG Motion JPEG 并不能利用视频序列各帧图像 之间的相关性 MPEG标准利用帧间预测技术进一步进行视 MPEG标准利用帧间预测技术进 步进行视 频序列的压缩
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保护层垫块1,MPEG-1标准 (1)标准号:ISO/IEC 11172(1991年底) 处理标准图象交换格式SIF NTSC:352×240 30帧/秒 PAL:352 ×288 25帧/秒 (2)标准分五个部分 系统,视频,音频,一致性测试,软件模拟 (3)应用领域 1.5Mbit/s,VHS质量,CD-ROM交互,VCD 1.5Mbit/s,VHS质量,CD ROM交互,VCD 对逐行扫描图象进行压缩.如果待处理信号是隔行扫 描图象,则编码前一定转换为逐行格式.提供一些录象机 的功能,还提供随机存储功能.pigi
2,MPEG-2标准 是MPEG-1的扩充,基本编码算法相同. 增加很多功能,如隔行视频编码,可分级功能 (1)标准号:ISO/IEC (1)标准号 ISO/IEC 13818 (2)标准分9个部分 系统,视频,音频,一致性测试,软件模拟, 数字存储媒体命令和扩展控制协议,先进音频 编码(AAC),系统解码器实时接口扩展标准, DSM-CC一致性扩展测试 (3)应用 数字电视(HDTV),DVD 与MPEG-1相比,MPEG-2在系统和传送方面更加 详细和完善.
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3,MPEG-4标准(1994年开始,1999年制定标准) 为视听数据的编码和交互播放开发算法和工具, 是 个数据率很低的多媒体通信标准.目标:在异构 是一个数据率很低的多媒体通信标准.目标:在异构 网络环境下能够高度可靠工作,具有很强的交互功能. (1)标准号:ISO/IEC 14496 (2)标准分6个部分 系统,视频,音频,一致性测试,参考软件,DMIF (3)应用 多媒体通信及交互 多
4,MPEG-7——多媒体内容描述接口 指定一套描述符标准,用来描述各种类型的多媒体 信息及它们之间的关系,以便于检索. MPEG-7建立在其他标准上. MPEG-7建立在其他标准上 基本处理过程: 特征抽取 标准描述 检索工具
应用: 数字图书馆,多媒体目录服务,广播媒体选择 多媒体编辑等
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5,MPEG视频压缩基本算法 视频压缩利用的各种冗余信息
统计 特性 空间冗余(像素间的相关性) 变换编码,预测编码
时间冗余(时间方向上的相关性)帧间预测,运动补偿 非线性量化,比特分配
视觉冗余:人的视觉特性
三种图象:帧内编码I帧,前向预测P帧,双向预测B帧
三种图象的典型排列
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三相四极插头
1)帧内编码(I帧)
使用I图象的目的是可以随机访问序列.在要求随机访问 的应用中,快速正放或快速倒放会相对频繁地使用I图象.
2)前向预测P帧
思路: 运动补偿和估计
444gggg以上的编码方法是针对图象空域的冗余度而言.对活动视频 来说存在时域上的冗余度 将图象分成宏块(目前常用的是16×16的块,4个8×8的块), 并假设一个宏块内的所有像素做一致的运动.宏块大小的确定综合 考虑实际图象的细节构成和运动估计中的计算量得出. SDTV:横向有45个宏块,纵向有36个宏块.全帧有1620个宏块. ,
侧翻手机
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当前帧中以在参考帧中一定搜索范围内寻与其最佳匹配的宏 块.到该匹配宏块后,这一对宏块在水平和垂直方向上的距离 即是求得的位移矢量. 即是求得的位移矢量 以运动矢量中的水平和垂直地址读出帧存中参考帧的相应宏块 值.用当前帧宏块减去预测块得到帧间差值,再将该差值送到后 面的DCT等压缩处理电路.同时将运动矢量进行熵编码后输出. 对于4:2:0格式,由于16×16像素的Y亮度宏
块与其相应 位置上8×8像素的Cb,Cr差像块属同一局部,因此由Y信号帧 间预测中得到的唯一矢量可用来对Cb和Cr编码框图里的运动补 偿作出控制,以运动矢量对应的水平和垂直地址读出帧存内8×8 像素的Cb,Cr预测块,用当前块减去预测块获得的差信号帧 间差值,送往随后的DCT等压缩处理.
Temporal Shift
a b c
前一帧
当前帧
运动矢量MV
进行运动估值,到匹配块 将匹配块与当前宏块的差值以及运动矢量进行编码
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