电视原理 第8章数字视音频压缩编码1_图文

1、CUC 12009CUC 22009CUC 32009CUC4信息工程学院2009CUC5信息工程学院2009CUC 62009CUC 72009CUC 82009CUC 92009CUC 102009CUC11信息工程学院2009CUC 122009CUC132009CUC142009CUC15信息工程学院2009一、预测编码基本原理方案1方案2DPCM was invented by C. Chapin Cutler at Bell Labs in 1950; his patentincludes both the methods.CUC162009CUC172009CUC182009CU

2、C 192009CUC 202009CUC21信息工程学院2009CUC22信息工程学院2009CUC 232009CUC24信息工程学院2009根据参考帧与被编码帧的位置,帧间预测可分为:前向预测:参考帧位于被编码帧之前后向预测:参考帧位于被编码帧之后双向预测:参考帧位于被编码帧的前后两个方向MPEG标准所采用的预测编码I(I ntra frame帧:帧内编码帧P(P redictive-coded frame帧:前向预测编码帧B(B idirectionally predictive-coded frame帧:双向预测编码帧CUC252009对于活动图像内容,前后帧相应位置像素差值很大,量

3、CUC26信息工程学院2009CUC27信息工程学院2009在运动补偿技术中主要有两个过程:运动估计(Motion Estimation,ME,运动补偿(Motion Compensation,MC。如果对运动区域进行预测,首先要估计出物体的运动矢量,这一过程称为运动估计。然后再根据运动矢量找出物体在前一帧的区域位置,用这一区域位置的信号形成当前帧运动物体的预测信号,这叫做运动补偿。CUC282009CUC29信息工程学院2009块匹配法把图像分成若干子块,设子块图像是由NN个像素组成的像块,并假设一个像块内的所有像素作一致的平移运动。估值块大小(NN的选择应该综合考虑图像细节构成和计算量等因

4、素。实际常采用是基于宏块的估计。CUC30信息工程学院2009CUC31信息工程学院2009CUC32信息工程学院2009CUC332009CUC342009CUC35信息工程学院2009前一帧运动补偿效果实例CUC36信息工程学院2009后一帧CUC37信息工程学院2009前后帧之间残差CUC38信息工程学院2009CUC392009CUC402009(no motion compensationCUC41信息工程学院2009CUC42信息工程学院2009亮度缓变区亮度急变区P (e n e nCUC 432009CUC 442009CUC 452009CUC46信息工程学院2009CUC

5、472009CUC482009变换本身并不会产生压缩,实现压缩的是变换后的量化编码。CUC492009分别表示图像在变换域中的水平空间频率和垂直空间频率CUC502009CUC512009CUC52信息工程学院2009CUC53信息工程学院2009CUC542009CUC552009CUC562009CUC57信息工程学院2009CUC582009CUC59信息工程学院20098x8的DCT 基图像示意图uvCUC602009三、量化器 LL HL HH LL:细量化 LH、HL:中等量化 HH:粗量化 DCT变换具有保墒性，变换本身并不能压缩码 率。 只有通过量化器对系数量化和熵编码后才能降

6、 低数据量。 量化器根据图像在变换域中的分布特性来进行 设计： 1. 大多数图像亮度值变化少，变换域后的变换 信息工程学院 LH 16 11 10 16 24 40 58 57 51 60 69 61 55 56 12 12 14 19 26 14 13 16 24 40 17 18 24 47 99 99 99 99 18 21 26 66 99 99 99 99 24 26 56 99 99 99 99 99 47 66 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 9

7、9 99 99 99 99 99 99 99 99 99 色度量化矩阵 62 14 17 22 29 51 87 80 62 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99 亮度量化矩阵 系数的大部分能量集中在直流和低频区域，又 CUC 2009 61 信息工程学院 2009 CUC 为亮度突变 域如轮廓 边缘等高频细节部 DCT变换及压缩编码实例： 88图像亮度数据矩阵及其DCT系数矩阵 139 144 150 159 159

8、161 162 162 144 151 155 161 160 161 162 162 149 153 160 162 161 161 161 161 153 156 163 160 162 161 163 161 155 159 158 160 162 160 162 163 155 156 156 159 155 157 157 158 155 156 156 159 155 157 157 158 155 156 156 159 155 157 157 158 1260 -1 -23 -11 -7 -1 2 -1 -3 -17 -9 -2 -1 0 0 2 -12 -6 -2 0 1 2

9、 0 -4 -5 -3 2 1 2 0 -1 -2 2 -3 0 1 0 -1 0 2 -2 0 -1 0 -1 1 2 1 -1 0 -1 0 1 1 1 -1 1 -1 0 0 1 -1 -1 0 16 12 114 14 18 24 49 72 亮度量化矩阵及量化后的DCT系数 11 12 13 17 22 35 64 92 10 14 16 22 37 55 78 95 16 19 24 29 56 64 87 98 24 26 40 51 68 81 108 112 40 58 57 87 103 104 121 100 51 60 69 80 103 113 120 103 61 55 56 62 77 92 101 99 79 -2 -1 0 0 0 0 0 0 -1 -1 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 63 信息工程学院 2009 CUC 64 信息工程学院 2009 CUC ZigZag(Z字形扫描输出路径 游程编码（RLC，Run Length Coding） 游程编码是一种简单的熵编码，一般不直接使用，为了达到较好的压缩 效果，通常与其他编码方法一起使用，如和正