电子发烧友课件_2

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1、视音频压缩编码技术的发展北京广播学院信息工程学院电视工程系张琦http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛主要内容一、数码率压缩编码基本技术二、现在应用的国际压缩标准三、MPEG编码标准的比较(一）MPEG-1（二）MPEG-2（三）MPEG-4（四）MPEG-7（五）MPEG-21http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛一、码率压缩编码基本技术1、信源的数码率和压缩的必要性数字电视信号要求大

2、容量存储器，传输数据率高。4：2：2采样，8bit量化时，为：216Mb/s，1GB硬盘存：1GB/27MB=37s的节目。结论：要使数字电视信号适合于实际存储和传输，必须压缩数据量，降低传输数据码率。前提：压缩后图象质量要满足视觉要求。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛2、信源码率压缩的可能性信源数据存在各种冗余信息1）空间冗余：相邻象素、相邻行信号的相关性；2）时间相关冗余：相邻帧信号的相关性；可压缩内容：冗余量信息论表述：信息量＝数据量－冗余量；注：

3、冗余—多余的、重复的。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛信息已经成为经济的战略资源，而数据压缩成为多媒体信息处理的关键技术。在多媒体的传输和处理中还有许多问题需要进一步解决。例如，如何提高网上传输图像和视频的质量，如何通过网络在世界范围进行信息交换？解决这些问题仍需要提高压缩编码效率、分级和实用的转码方法。3、压缩编码的意义http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、MPEG码率压缩

4、编码方式预测编码，变换编码，熵编码。（1）熵编码：是无损编码。熵编码要预先知道或估测不同事件出现的概率。熵编码对出现概率大的事件用短码字编码，反之用长码字编码，使事件的平均码长缩短，实现码率压缩。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、码率压缩编码方式（2）预测编码1）帧内预测编码将当前像素实际值与其预测值的差值进行量化编码称为预测编码。预测值由同一行前面的相临像素和上面相临行的相关像素来产生时，称为二维预测。二维预测可去除空间冗余。预测精度越高，编码效率越

5、高。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、码率压缩编码方式预测编解码系统框图解码器编码器输入Xe0e0′e0′QD1DNIQD1DNIQhttp://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、码率压缩编码方式2）帧间预测编码帧间预测可去除空间冗余，差值概率分布更集中在0附近，可获更大压缩比。帧差信号帧间预测框图运动估计运动补偿帧存量化器反量化运动矢量，去接收端预测帧—链图http://www.e

6、lecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、码率压缩编码方式3)预测编码的意义：画面上大部分是亮度变化缓慢的平坦部分和慢运动部分，空间和时间相关性强，差值信号很小；大部分差值集中在0附近，传送差值信号减小了原数据幅值范围。原图像信号的幅值分布概率均匀，而且差值的概率分布很不均匀，这就为后面的熵编码创造条件。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛差值与原图象的概率分布4、码率压缩编码方式http://www.el

7、ecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛4、码率压缩编码方式（3）变换编码变换编码，把空间域描写的图象变换到一个正交的变换域。空域的一个N×N个象素像块变成变换域的N×N变换系数块。变换仅是表示方法的变换。原象块中的象素之间相关性很强；而变换系数能量集中在直流和少数低频系数上，降低了冗余度。例，二维傅立叶变换，将空间域变换到频域，在水平和垂直方向上进行频谱展开。下图表示http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛水平方

8、向8个像素数据从时域到频域的变换：图像信号被分解成为直流、低频到高频各种余弦成分；DCT系数表示各频率幅度的大小；http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子