常用的信源压缩国际标准课件

现代电视技术

湖南大众传媒职业技术学院新闻与传播学院李焕英多媒体图象编码压缩国际标准静态图象压缩标准JPEG运动图像压缩标准MPEG视频通信压缩标准H.261(即P×64)P是参数，1~30。传输率为64~384kbps。用于可视电话和视频会议。为了适应各种为了在狭窄频带上实现高质量的视频图象和高保真的声音的传递。为了对静态图像的数字图像进行压缩。信道容量的数据传输，通过调整参数P来适应不同带宽的信道，并提供交互控制。JPEG标准的2类算法JPEG标准的2类算法JPEG标准定义了两种相互独立的算法：1、可逆编码（无失真）。DPCM+熵编码（哈夫曼/算术编码）2、非可逆编码（有失真）。DCT+DPCM+Z型扫描+熵编码不常用 JPEG2000常用 JPEG不常用 JPEG2000 .jp22’、非可逆编码（有失真）。DWT+DPCM+Z型扫描+熵编码JPEG标准之

基于DPCM的无失真编码原始图象数据DPCM预测熵编码器哈夫曼或算术编码无失真编码器压缩后的图象数据优点：无失真；容易用硬件实现缺点：压缩比太低，只有约2∶1编码表JPEG标准之

基本系统基于DCT的有失真编码正向离散余弦变换FDCT量化器熵编码器8×8块源图象数据压缩后的图象数据量化表编码表编码器压缩比10∶1-100:1，小于40:1与原图主观效果几乎一样。基于DCT的有失真编码

解码步骤流程图逆向离散余弦变换IDCT逆量化器熵解码器重建后的图象数据压缩后的图象数据量化表编码表解码器反向；压缩数据包含编码表和量化表编码和解码的区别：MPEG-2与MPEG-1比较MPEG-1，数字电视标准，带宽1.5Mbps，1993年发布。主要应用是VCD，它将图象数据压缩到1/25~1/200，声音数据压缩到1/65，并且图象质量还略优于录象带。分辨率为352×240，播放频率为30帧/秒MPEG-2，高清晰度数字电视标准。带宽为3~100Mbps。典型应用为DVD和HDTV广播。DVD采用可变速率1~10Mbps，速率大小根据图象复杂程度和声音多少而改变。分多个档次，分辨率和播放频率也随之不同。DCT变换不仅可在帧内进行，也可在场内进行MPEG-4标准的产生背景

-------引例足球比赛转播：球赛现场声音

和解说员的声音MPEG-4标准的产生背景

问题1未来的视听系统是以嵌入式个人计算机为核心的软件编码的开放式系统，电视也将由“纯线性”推进到“非线性”阶段。例如，迅速发展的计算机非线性编辑、交互式计算机游戏图象显示、交互式视频点播（VOD）、交互式控制视音频数据库中的素材等，都表明电视从“纯线性”到“非线性”的发展趋势。为了增强非线性电视的交互性、灵活性，提高编码效率，就需要制定一个对图象内容中的音视频对象（AVO）进行编码、组织和传输的准则。视听系统发展趋势--------非线性和交互性MPEG-4标准的产生背景

问题1MPEG-1、MPEG-2及MHEG都不能解决非线性和交互性的问题MPEG-1和MPEG-2都以音频帧、视频帧为编码对象，没有交互功能（如果说有，也只是在“帧”这一级有）。MPEG-1和MPEG-2的音频帧、视频帧以及MHEG中的大范围媒体对象，都不能再细分为更小的AV对象。故图象中的音视频对象（AVO）所组成的AV场景不能与人进行交互。MPEG-4标准的产生背景

问题2较窄带宽上的视频应用MPEG-1的数据率大约1.5Mbps，MPEG-2的数据率大约3~100Mbps随着网络的普及，基于网络的音视频多媒体应用越来越广。在较窄带宽上的音视频应用产生了一个很大的市场。MPEG-4是一种崭新的低码率、高压缩比的视频编码标准，传输速率为4.8~64kbit/s，使用时占用的存储空间比较小。

传统编码器------

编码对象是帧(音频帧、视频帧)若干音频帧若干视频帧MPEG-4编码器------

编码对象是AO和VO将若干视频帧中的对象分开MPEG-4编码器电影：《哈特之战.avi》，MPEG-4格式将若干视频帧中的同一个对象，作为一个在时空上的VO。MPEG-4的特点MPEG4的重要特点：（1）基于内容的普遍性。MPEG4能够直接选取音频、视频内容进行编码，并对其灵活地进行控制和显示，用户可以自行选择场景中的物体的解码质量，进行家庭影视节目制作和编辑。（2）以AV为对象，增强了交互性和扩展性，从而提高了交互应用的灵活性。（3）将各种功能应用在自然的和合成的AV对象上，增强了节目编辑制作能力。（4）MPEG4在误码环境中，尤其是在恶劣误码条件下的低比特率应用中的抗误码性，有利于节目制作、分配和显示。MPEG-4----传统、内容编码的统一运动补偿纹理DCT比特流运动补偿纹理(DCT)比特流形状(反DCT)(传统编码，类似于MPEG-1、MPEG-2和H.261、H.263)基于内容的编码通用MPEG-4内核编码器MPEG-4VLBV内核编码器MPEG-4和MPEG-1、-2的区别MPEG-1和MPEG-2及其它传统编码器MPEG-4编码对象视频帧和音频帧。即，将视频信号转换成PAL制式(25帧/秒)和NTSC制式(30帧/秒)，并将音频信号编码为48kbpsAVO（音视频对象）视频流包含的信息运动矢量纹理信息(DCT系数)运动矢量纹理信息(DCT系数)以及形状信息交互功能无有H.261标准（简称为P×64）

的传输率P是参数，1~30。传输率为64~384kbps。用于可视电话和视频会议。为了适应各种信道容量的数据传输，通过调整参数P来适应不同带宽的信道，并提供交互控制。当P=1或2时，码率为64~128kbps。由于码率太低，只能传输清晰度不太高的图象，所以只适用于面对面的可视电话。当P≥6时，码率384kbps，可传输清晰度良好的图象，故可用于会议电视。图像格式H.261标准的标准图象格式352288176×144176×144176×14488×7288×72CIFQCIFYUVH.263与极低码率视频编码技术为了在带宽低于64kbps的情况下（如，模拟电话网）传输视频，实现可视电话通信。极低码率视频编码技术：是编码后的数据率低于64kbps的各种编码技术的总称。H.261就是极低码率视频编码标准之一。H.263H.261和H.263

数据率比MPEG-1，-2更低的原因对H.261和H.263来说，每2帧之间，有3帧不传（B图）；计算没有传输的B图时，H.261和H.263用简单的插值法；而在MPEG-1，-2中，同P图的编码一样，用基于运动补偿的预测方法。尽管有相同点：在计算P图时，都用基于运动补偿的预测方法。但是下面2条不同点导致H.261和H.263的数据率更低

：JPEG和MPEG的差别

MPEG视频压缩技术是针对运动图像的数据压缩技术。为了提高压缩比，帧内图像数据和帧间图像