多媒体数据压缩技术

1、多 媒 体 技 术第4章1第3章 多媒体数据紧缩编码技术3.1 概述3.2 数据紧缩的根本方法3.3 静态图像紧缩编码国际规范JPEG3.4 运动图像紧缩编码国际规范MPEG3.5 音频数字化与紧缩编码技术2第3章 多媒体数据紧缩编码技术多媒体数据紧缩编码的重要性数据冗余类型数据紧缩技术的分类3第3章 多媒体数据紧缩编码技术媒体数据紧缩编码的重要性 信息时代的重要特征是信息的数字化。 早期的计算机系统采用模拟方式表示信息，但存在着明显的缺陷： 经常会产生噪音和信号丧失，并且在复制过程中逐渐积累噪音和误差。 模拟信号不适宜数字计算机加工处置。4媒体数据紧缩编码的重要性 数字化后未经紧缩的视频和音

2、频等媒体信息的数据量是非常大的 1. 图像数据量的大小可用下面的公式来计算： 图像数据量图像的总像素颜色深度8 单位为Byte，简写为B 例如，一幅640480、24位bit真彩色的图像，其文件大小为：64048024 8 921.6KB5媒体数据紧缩编码的重要性 2. 双通道立体声激光唱盘，采用脉冲码调制采样，采样频率为44.1KHz，采样精度16位，其一秒钟时间内的采样数据量为： 44.110001628176.4 KB 一个650MB的CDROM，大约可存1小时的音乐。6媒体数据紧缩编码的重要性 3. 对动态图形和视频图像。例如对于彩色电视信号，设代表光强Y的带宽为4.2MHz、颜色I为

3、1.5MHz和色饱和度Q为0.5MHz，采样频率2倍原始信号频率，各分量均被数字量化为8位，从而1秒钟电视信号的数据量为： 4.21.50.5281000000812.4 MB7媒体数据紧缩编码的重要性 容量为650MB的CDROM仅能存1分钟的原始电视数据。假设为高明晰度电视HDTV其1秒钟数据量约为150MB1.2Gbps8，一张CDROM还存不下5秒钟的HDTV图像。 宏大数字化信息的数据量对计算机存储资源和网络带宽有很高的要求，处理的方法就是要对视、音频的数据进展大量的紧缩。播放时，传输少量被紧缩的数据，接纳后再对数据进展解紧缩并复原。8数据冗余类型 1. 空间冗余 基于离散像素采样来

4、表示物体颜色的方式通常没有利用景物外表颜色的这种空间相关性，这些相关性的光成像构造在数字化图像中就表现为空间冗余。我们可以经过改动物体外表颜色的像素存储方式来利用空间相关性，到达减少数据量的目的。9数据冗余类型 2. 时间冗余 时间冗余反映在图像序列中的相邻帧图像电视图像、动画之间有较大的相关性，一组延续画面中的相邻帧往往包含一样的背景和挪动物体，只不过挪动物体所在的空间位置略有不同，把一帧图像中的某物体或场景可以由其他帧图像中的物体或场景进展处置后重构出来，可以大大减少时间冗余。10数据冗余类型 3. 构造冗余 有些图像具有较强的类似性的纹理构造，例如布纹图像和草席图像，方格状的地板图案等，

5、我们称此为构造冗余。 4. 知识冗余 有许多图像的了解与某些根底知识有相当大的相关性，这类规律性的构造可由先验知识和背景知识得到，我们称此类冗余为知识冗余。根据已有的知识，我们可以构造图像物体的根本模型，并创建图像库。11数据冗余类型 5. 视觉冗余 人的接纳系统如视觉系统和听觉系统是有一定限制的，人眼并不能觉察图像场的一切变化，如人类视觉系统分辨才干约为64灰度等级，而普通图像量化采用256灰度等级，这类冗余我们称为视觉冗余。 6. 听觉冗余 人耳的敏感性不能觉察一切频率的变化，存在听觉冗余。12数据紧缩技术 的分类 根据多媒体数据冗余类型的不同，解码后数据与原始数据能否完全一致、质量有无损

6、失来进展分类，紧缩方法可被分为有失真编码和无失真编码两大类。 无失真紧缩法也称无损紧缩，无失真紧缩的特点是紧缩比较小，大约在2l至5l之间，主要用于文本数据、程序代码和某些要求严厉不丧失信息的环境中，常用的无失真紧缩编码有如哈夫曼编码等。13数据紧缩技术 的分类 有失真紧缩法也称有损紧缩，有失真紧缩法的冗余紧缩取决于初始信号的类型、前后的相关性、信号的语义内容等，紧缩比可以从几到几百倍，常用的有失真紧缩编码技术有预测编码、变换编码、模型编码、混合编码方法等。主要用于紧缩图像、声音等信息。14 常用的图像和视频紧缩方法如图3-1所示：图像和视频紧缩方法哈夫曼编码行程编码算术编码LZW编码DCT编

7、码小波变换子带编码无失真紧缩有失真紧缩预测编码变换编码模型编码运动补偿混合编码分形编码JPEGMPEGH. 261数据紧缩技术 的分类15行程游程RLE 编码技术 行程编码主要思绪是用编码器不断比较信息源符号相邻元素值的变化幅度，一旦发现有明显的变化，就开场一个行程。编码器检测每一个行程起点位置开场的多次反复的比特或者字符序列，然后将一个一样值的延续串出现次数作为行程长度，并将行程长度转换成代码，再取用信息源符号的一个代表值作为代码，这种编码称为行程编码，或称游程编码，常用RLE表示。16对一幅两维图像Fi，j作程度扫描后得到的部分像素的像素值17行程游程RLE 编码技术 用RLE对这一行数据

8、编码后得到的码字表： RLE编码紧缩编码技术尤其适用于： 计算机生成的图形图像和黑白二值图像的编码，解紧缩速度很快。RLE的紧缩率的大小取决于图像本身的特点，可以得到较大的紧缩比。对复杂的图像不适宜用RLE进展编码。18哈夫曼编码技术 假设一个信息源能产生的事件序列中的事件取自一个有限事件集，事件集S中的任一事件Si发生的概率为P(Si)都相等，即P(Si) 1/S，那么其所能携带的信息量I(Si)定义为: I(Si)log2 1/S log2 P(Si) 33 这里P(Si)是信息源产生的事件为Si的概率。等式右边加一负号的目的是保证I(Si的数值不为负值。定义中用2为底的对数，并规定信息量

9、I(Si)的计量单位为比特bit。19哈夫曼编码技术 哈夫曼编码属于一种变字长码，把信息源事件按概率大小顺序陈列，对出现概率大的信息源事件赋予短码字，而对于概率小的信息源事件赋予长码，只需码字长度按照信息出现的概率大小逆顺序陈列，可经过数学证明这一结论：平均码字长度一定小于其它任何事件顺序的陈列方式。20哈夫曼编码技术 哈夫曼编码普经过程如下： 1. 把事件音讯按出现的概率由大到小排成一个序列。如P(1)P(2)P(3)P(Sm-1)P(Sm) ，即将信息源事件按概率递减顺序陈列。 2. 把其中两个最小的概率P(Sm-1) ，P(Sm)挑出来，且将事件“1赋给其中最小的，即P(Sm)1；事件“

10、0赋给另一稍大的即P(Sm-1) 0。21哈夫曼编码技术 3. 把两个最小概率相加作为新事件的概率，即求出P(Sm-1) ，P(Sm)之和P(Si): P(Si) = P(Sm-1) 十P(Sm)设P(Si)是对应于一个新的音讯的概率。 4. 将P(Si)与上面未处置的m2个音讯P(Sm-2的概率重新由大到小再陈列，构成一个新的概率序列。 5. 反复步骤2，3，4，在每次合并信息源时，将被合并的信源分别赋“0和“1直到一切m个事件的概率均已全部合并处置为止。22哈夫曼编码技术 6. 寻觅从每一个信息源事件到概率总和为1处的途径，对每一信息源事件写出“1、“0序列从树根到信息源事件节点作为码字。

11、Huffman编码的平均码字长度可以用以下公式求出： 这里的ni ，为第i个音讯事件的码字长度，P(Si)为第i个音讯出现的概率。举一例子来阐明这一编码过程。23哈夫曼编码技术图3-5 哈夫曼编码全过程：F24哈夫曼编码技术 根据哈夫曼的编码规那么，我们得到如表3-2所示： 由于8个音讯事件A，B，C，H的每个概率为知，那么哈夫曼码的平均长度L可按公式3-6) 计算为：L10.4十30.180.1040.10十0.06十0.07十50.05十0.042.61比特25哈夫曼编码技术 图像的熵HS可按公式3-5) 计算为： 定义编码效率为熵值HS与平均码长L的比值，即： 编码效率 3-7 =2.5

12、5/2.61 97.8 % 哈夫曼编码有它的缺乏之处： 必需先得到信息源码元音讯的统计概率，才干进展编码。折中的方法是根据阅历值人为地给出Huffman码表，但这样的编码无法到达最正确。26第4章 数字音频、视频信号的紧缩 41紧缩编码根底 411 莫尔斯码 电报码:是采用“ 和“来表示26个英文字母的变字长编码。编码思想:(1) 常用字母用短码表示如E用“ 表示,T用“表示(2) 不常用的字母用长码表示(如Z用 “-表示; j用“-表示)编码方法：经过变字长编码方式。对常用英文单词进展的大量统计。找出各字母出现的概率，最后确定: 27第4章 数字音频、视频信号的紧缩 41紧缩编码根底 411

13、莫尔斯码 讨论： (1)要用固定码长方式那么需求25 =32,即5bit来表示。 (2)莫尔斯码编码规律：先找出统计规律，然后对出现概率大的用短码，反之用长码。 (3)紧缩对信息质量的影响: 而这种紧缩对于信息无任何损坏，属无损紧缩。 28LZW编码LZW编码是由Lemple和Ziv提出并经Welch扩展而构成的无损紧缩专利技术。它采用了一种先进的串表紧缩，将每个第一次出现的串放在一个串表中，用一个数字来表示串，紧缩文件只存贮数字，那么不存贮串，从而使图象文件的紧缩效率得到较大的提高。奇妙的是，不论是在紧缩还是在解紧缩的过程中都能正确的建立这个串表，紧缩或解紧缩完成后，这个串表又被丢弃。29L

14、ZW编码例如例如：现有来源于二色系统的图像数据源假设数据以字符串表示：aabbbaabb，试对其进展LZW编码及解码。 根据图像中运用的颜色数初始化一个字符串表，字符串表中的每个颜色对应一个索引。在初始字符串表的LZW_CLEAR和LZW_EOI分别为字符表初始化标志和编码终了标志。30设置字符串变量S1、 S2并初始化为空。 最后的编码结果为 ：3001646331LZW编码LZW算法的适用范围是原始数据串最好是有大量的子串多次反复出现，反复的越多，紧缩效果越好。反之那么越差，能够真的不减反增了 32图像紧缩预处置技术图像数据紧缩的义务是在不影响或少影响图像质量的前提下，尽量减少图像的数据量

15、。图像预处置技术： 二次抽样 人的视觉对图像亮度分量的敏感程度高于色差分量。因此亮度值应以最大分辨率进展编码。 33图像紧缩预处置技术滤波器 能有选择地删除、衰减或放大信息量化 用整数码替代采样值，真实值和量化值间的误差是分辨率和噪声的混合预测编码 统计冗余改良紧缩。对预测值和真实值之间的误差进展编码34图像紧缩预处置技术运动补偿 用二维图像位移矢量来预测邻域图像的位移值变长码 根据出现概率高低决议码字长度图像内插法 允许产生中间图像，因此临近的图像可以产生中间像，减少数据传输和存储量。35采 样香农定理对于一个包含最高频率f0的模拟信号，但选择的采样频率f 满足 f= 2f0时，经过取样后的

16、离散信号可以包含原模拟信号的全部信息，并且，经过反变换和低通滤波，可以不失真地恢复出原始信号。 36量 化量化是在幅度轴上把延续值的模拟信号变成为离散值的数字信号，在时间轴上已变为离散的样值脉冲，在幅度轴上仍会在动态范围内有延续值，能够出现恣意幅度，即在幅度轴上仍是模拟信号的性质，故还必需用有限电平等级来替代实践量值 37设信号的整个动态变化范围为A,共分为M个量化等级；每个量化等级为 A ,那么有：A =A/M。量化级通常用二进制的位数n表示, 例如,对于 8 位 (bit) 量化,相应的十进制量化等级M为 :M=28=256.量化的过程是把取样后信号的电平归并到有限个电平等级上,并以一个相

17、应的数据来表示。 38数据紧缩算法的评价紧缩倍数1紧缩前和紧缩后的总的数据量之比2平均比特数bpdp)表示图像质量 重建图像质量信噪比SNR(Signal Noise Ration),即信号与噪声的方差之比。首先计算图象一切象素的部分方差，将部分方差的最大值以为是信号方差，最小值是噪声方差，求出它们的比值. 39数据紧缩算法的评价紧缩和解紧缩的速度对称紧缩非对称紧缩紧缩的计算量40有损紧缩编码技术预测编码技术JPEGMPEG41预测编码技术 根据离散信号之间存在着一定的相关性的特点，利用图像像素的以往样本值前面一个或几个点的数据对于新样本值下一个点的数据进展预测，然后将样本的实践值与其预测值相

18、减得到一个误差值(较小)，这样可以用比较少的数码进展编码得到较大的数据紧缩结果，到达紧缩数据的目的，因此预测编码技术是一种有失真编码方法。42 最常用的是差值脉冲编码调制法，简称为DPCM。传输信道输入预测器量化器编码器解码器预测器XnenXnen输出XnXnenXn预测编码技术43预测编码技术 设xn为tn时辰的亮度取样值，预测器根据tn时辰之前的样本值x1，x2，xn-1对xn作预测，得到预测值xn，xn 与xn之间的误差为： enxnxn 接纳端恢复的输出信号为xn是xn的近似值，两者的误差是：xnxnxnxn十enxn十enenen 44预测编码技术 在预测编码中，量化器的量化对像是预

19、测误差 enen分布在零值附近，正负两边的分布普通是对称的，图3-3 预测误差分布特性表示图。概率预测误差图3-3 预测误差分布表示图45量化输出输入电平非均匀量化间隔非均匀量化器46预测编码技术 非均匀量化器对于具有一样的输入信号动态范围、一样的图像客观评价质量下，输出的比特数较低。 预测编码系统的缺陷： 预测误差的量化是呵斥图像质量下降的主要缘由，比如在图像边境斜率过载，表现为图像轮廓变模糊；因最小量化电平不够小量化位数不够高，使图像灰度缓变区产生颗粒噪声。 47静态图像紧缩编码的国际规范-JPEG 静态图像紧缩编码JPEG概略JPEG紧缩编码的根本系统1 数据块预备2 离散余弦正变换DC

20、T3 量化4 DCT系数Z形扫描5 DC系数编码6 AC系数编码JPEG紧缩编码的扩展系统48静态图像紧缩编码的国际规范-JPEG JPEG是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际规范。用来在低分辨率到高分辨率的较宽范围内支持较高的图像分辨率和量化精度。它不仅适用于黑白、彩色照片和印刷图片等静止图像的紧缩，而且扩展到了彩色、会议、新闻图片的传送上，以及电视图像序列的帧内图像的紧缩编码也常采用JPEG紧缩规范。49静态图像紧缩编码的国际规范-JPEG 变换编码的根本思绪： 1编码时略去某些能量很小的高频分量以降低码率。 2变换编码还可以根据人眼对不同频率分量的敏感程度而对不同系数采用不同的量化台

21、阶，以进一步提高紧缩比。 JPEG开发的紧缩编码算法有三种任务方式： 1根本系统单次扫描。 2扩展系统常采用累进编码或分层编码方式。 3无损紧缩编码。50JPEG 紧缩编码的根本系统 下面我们讨论一个基于离散余弦正变换DCT的有失真JPEG编解码的任务原理，图3-7是基于DCT的JPEG编码的过程框图。 511. 数据块预备 块预备将一帧幅图像分成88的数据块。对于彩色图像，可以看作多分量Y亮度信号分量和U和V色度信号分量进展紧缩处置。 假设图像的大小为480行，每一行有640个像素。并假设按4ll取样格式，即四个亮度分量，一个色差分量U，一个色差分量V，那么亮度分量就是一个640480的数值

22、矩阵，色差分量是一个320240的数值矩阵。 块预备必需划分出4800个6404808亮度块和两份1200个3202408色差块，合计7200个数据块。同时将原始图象的无符号整数变为有符号整数522. 离散余弦正变换 DCT2. 离散余弦正变换DCT DCT变换是一种正交变化，主要是把时域变换为频域，变换本身并不进展数据紧缩。它只是把信号映射到另一个域上，使信号在变换域里容易进展紧缩，变换后的样值更加独立和有序533. 量化 量化是一种不可逆的、有失真的过程，在基于DCT的编码器中，量化是引起信息丧失的主要缘由。 对DCT系数进展量化有两个作用： 降低系数的幅值。 添加系数中值为0的项数。54

23、4. DCT 系数Z形扫描图3-10 Z形扫描顺序 其一维数组元素的位置顺序如图3-10。 ZZ0C0，0，ZZ1C0，l，ZZ2Cl，0，ZZ63C7，7。编码顺序根据 ZZ的序号。 0 1 5 6 14 15 27 28 2 4 7 13 16 26 29 42 3 8 12 17 25 30 41 43 9 11 18 24 31 40 44 53 10 19 23 32 39 45 52 54 20 22 33 38 46 51 55 60 21 34 37 47 50 56 59 61 35 36 48 49 57 58 62 63555. DC 系数编码 对相邻块之间的DC系数的差

24、值DIFFDiDi1进展编码。 Blocki1Blocki图 3-11 DC系数的差值DIFFDiDi1DiDi1566. AC 系数的编码 Z形扫描将二维量化系数矩阵转换成一维数组ZZ中的“零游程/非零值。 假设最后一个“零游程/非零值中只需零游程ZRL，那么直接传块终了码字“EOB 终了本块。57JPEG 紧缩编码的根本系统 对于中等复杂程度的彩色图像，其紧缩比与恢复图像的质量大致如表3-10所示。 表3-10紧缩效果与恢复图像质量的关系58JPEG 紧缩编码的根本系统 顺序编码运转方式59JPEG 紧缩编码的扩展系统 1. 基于DCT的累进编码运转方式累进编码方式要扫描多次。60JPEG

25、 紧缩编码的扩展系统2. 分层编码运转方式 程度方向和垂直方向分辨率以2的倍数因子下降降低原始图像的空间分辨率，导出假设干低分辨率的原图像，分层后再采用JPEG的紧缩编码方法进展编码，随后以上反复步骤，直到图像到达完好的分辨率编码为止。61JPEG 紧缩编码的扩展系统 3. 无损紧缩预测编码运转方式源图像数据表阐明预测器熵编码器紧缩后图像数据62无损紧缩预测编码运转方式 DPCM编码简单，易于用硬件实现。由于是无失真编码，解码后的图像质量很高。 Px63运动图像紧缩编码的国际规范MPEG 运动图像紧缩编码MPEG概略MPEG 规范简介帧间编码技术运动补偿技术MPEG视频紧缩数据流构造MPEG音

26、频64运动图像紧缩编码的国际规范MPEG MPEG专家组任务将整个过程分为三步： 要求 提出要求有双重的目的：目的, 竞争的原那么。 竟争 提出了14个不同的方案。 集中 测试和评价，并综合出一个最正确方案。65MPEG 规范简介 1. MPEG1规范 MPEG1的规范称号为“动态图像和伴音的编码用于速率小于每秒约1.5Mbps的数字存储媒体。 MPEG1的最大紧缩比可达约1200。 MPEG1规范有3个部分组成： MPEG1视频Video MPEG1音频Audio MPEG1系统System661. MPEG1 规范 设计目的是把每秒30帧、亮度信号的分辨率为360240，色度信号分辨率为1

27、80120，传送紧缩成数据率为1.2Mbps的编码图像。 MPEG1电视图像的紧缩算法采用两种根本紧缩技术： 为减少时间冗余度，采用1616个像素组成的图像块的运动补偿技术。 为了减少空间冗余度，采用88图像化的DCT变换技术。671. MPEG1 规范 声音紧缩编码技术支持高紧缩的音频数据流，其采样率为48，44.l或22KHz，量化精度为16位的声音紧缩。 支持两个声道，可设置成单声道mono、双声道dual或立体声stereo。采用MPEG1算法可以把位速率降到 0.192 Mbps。 MPEG1系统采用多路复合技术，把数字电视图像和声音复合成单一数据位流，MPEG1的数据位流分成内外两

28、层，外层为系统层，内层为紧缩层。68 2. MPEG2 规范 MPEG2规范称为“活动图像及有关声音信息的通用编码规范。 设计目的是把以10Mbps速度传送每秒30帧、分辨率为720572高分辨率的广播级视频图像，紧缩后的传送数据率为315Mbps。 MPEG2规范是HDTV、DVD以及新型数字式交互有线网所采用的数字视频紧缩规范。 MPEG2规范是MPEG1规范的扩展、丰富和完善，并与MPEG1规范相兼容。692. MPEG2 规范 MPEG2规范主要分为四部分： 第一部分：系统。 第二部分：视频。 第三部分：音频。 第四部分：一致性测试。 MPEG2规范使计算机处置全彩色、全屏幕、全动态的

29、视频图像，同时也能使有线、无线、CDROM等传输和存储介质有效地传送视频图像，并且具有CD的音质，使多媒体技术与通讯和广播等技术结合起来。703. MPEG4 规范 用来支持低比特率下的多媒体通讯，还支持用于通讯、访问和数字视听数据处置的新方法。注重多媒体系统的交互性和灵敏性，以最少量的数据、极低的音频/视频紧缩码率来显示建立准确的画面，到达具有高效编码、高效存储与传播以及可交互操作的特性。714. MPEG7 规范 正式称号为多媒体内容描画接口。 MPEG7规范只规定信息内容描画格式，而不规定如何从原始的多媒体资料中抽取内容描画和查询、检索方法。MPEG7规范不针对特定的运用领域，而是尽能够

30、支持广泛的运用领域。 主要用途：在数字图书馆、多媒体目录效力、图像分析、音乐词典、教育、多媒体编辑、多媒体业务引导等多个领域。724. MPEG7 规范 视频紧缩算法用到了三项根本技术: 帧间编码技术和基于块的运动补偿技术。 空间紧缩也称为帧内紧缩技术。 熵编码，运用Huffman编码技术。 MPEG规范所用的编码模型与JPEG的编码模型类似，分为5个阶段： 帧间编码和运动补偿、变换编码、量化、直流分量DC及交流分量AC的编码和熵编码。73帧间编码技术 利用的时间相关性可进一步消除视频其相邻帧之间具有冗余信息，提高紧缩比。 将图像分成三种类型： 1. 参考帧I以本身图像的相关性进展紧缩处置，必

31、需求传送。 2. 预测帧P 用前面的参考帧或预测帧作为参照图像信息进展预测编码，并可作为下一个预测帧B帧图像或P帧图像的参照图像信息。但因此能够引起预测误差。74帧间编码技术 3. 双向预测帧B 又称插补帧，在预测时，既可以运用前面或后面的视频帧I参考帧，P预测帧进展双向预测，也可以同时运用前后两个视频帧进展预测编码，但本身不能作为下一个预测帧的参照图像信息。在编码时，先对参考帧进展变换编码，然后对预测帧进展编码，再对两者之间的双向预测帧进展编码，这个过程对随后的下一个预测帧和双向预测帧反复，直到完成一切帧的编码为止。75帧间编码技术 采用下述四种预测技术： 帧内编码 前向预测 后向预测 双向

32、预测 图3-12显示一个典型的视频图像序列次序。 I B B P B B P B B P B B P B B I B B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 I帧和P帧间有两个B帧每十五帧有一幅I帧图像0.5秒76运动补偿技术 讨论预测器计算表达式，设前一参照帧为I0，后一参照帧为I2，当前帧为I1的表示图。77运动补偿技术 表3-13给出了I帧内块、F前向预测块、B后向预测块和A平均值块的预测器的计算表达式。78 MPEG2 视频数据流的六层构造图图像序列头图像组图像组序列尾 图像组图像组头图象I、P、B图象I、P、B图像头宏块片宏块片宏

33、块片头宏块宏块18828838848858868888视频序列层图像组层宏块片层宏块层YCb Cr图像层块层79视频数据流之间的关系图 图像组层宏块层88像素块层 宏块片层视频序列层图像层80MPEG视频紧缩数据流构造 1. 视频序列层： 图像序列头包含了图像宽度、高度、像素长宽比、帧率、位率、缓冲区尺寸、量化矩阵等信息。 2. 图像组层： 图像组头包含时间代码等信息，图像组中的第一个图像总是I图像帧。 3. 图像层： 由图像头及多个宏块片构成的。图像头包含该图像的编码类型及码表选择等信息。81MPEG视频紧缩数据流构造 4. 宏块片层： 宏块片由宏块片头和多个延续的宏块以及附加数据组成。 5

34、. 宏块层： MPEG算法中的根本编码单元。它是图像帧内的一个1616像素的亮度信息和两个88像素色差信号块组成，附加数据包括宏块的编号、宏块的编码类型、量化参数、运动矢量等信息。82宏块构造有三种格式 411格式： 422格式： 54460123570123 Y Cb Cr Y Cb Cr83宏块构造有三种格式 444格式： 0 1 2 3 4 8 6 10 5 9 7 11 Y Cb Cr846. 块 层 MPEG算法中最小的编码单元，它包含88像素，有三类图像信息之一，亮度信号Y、色差信号U/V。 Y U V 1 2 3 4 5 6 88 88 85MPEG 音频 MPEG音频规范有以下

35、特点： 1. 音频信号采样率可以是22KHz，44.1 KHz或48KHz。 2. 紧缩后的比特流可以按以下3种方式之一支持单声道或双声道：1提供应单音频通道的单声道方式。2提供应两个独立的单音频通道的双单声道方式。3提供应立体声通道的立体声方式。86MPEG 音频 3. 3个独立的紧缩层次：1层1最简单，运用比特率384Kbps。2层2的复杂度中等，运用比特率192Kbps左右，主要运用于数字广播的音频编码。3层3最复杂，运用比特率64Kbps，音质好，适用于ISDN上的音频传输。 4. 编码后的比特流支持循环冗余校验CRC。 5. 还支持在比特流中携带附加信息。87帧间编码技术 编码器的输出视频图像序列陈列顺序。1 4 2 3 7 5 6 10 8I P B B P B B P B9 13 11 12 16 14 15 B P B B I B B 发送端编码器的输出到接纳端解码器的输入端，经解码器的输出，又恢复为图3-12编码器输入顺序显示。88运动补偿技术 运动矢量选择二维1616像素块作为一个的运动矢量处置。 运动矢量又称为宏块，它有不同的类型