多媒体课程讲学之多媒体硬件环境1ppt培训课件

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1、第6章运动图像压缩标准学习目标：1.了解MPEG系列标准及H.26x系列标准的发展过程2.了解HDTV格式和AVS标准的基本情况3.掌握MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21的技术内涵MPEG视频压缩标准视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处。但是运动的视频还有其自身的特性，因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。视频信息经过数字化处理后其数据量是非常大的，如果不进行数据压缩处理，计算机系统就无法对它进行存

2、储和交换。视频压缩编码的基本概念1．有损和无损压缩无损压缩指压缩前和解压缩后的数据完全一致。适合于由计算机生成的图像，它们一般具有连续的色调。但是无损算法一般对数字视频和自然图像的压缩效果不理想，因为其色调细腻，不具备大块的连续色调。几乎所有高压缩的算法都采用有损压缩，这样才能达到低数据率的目标。丢失的数据与压缩比有关，压缩比越小，丢失的数据越多，解压缩后的效果一般越差。2．帧内和帧间压缩帧内压缩也称为空间压缩。当压缩一帧视频时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩类似。帧内一般采用有损压缩算法，由于帧内压缩时各个帧之间

3、没有相互关系，所以压缩后的视频数据仍可以以帧为单位进行编辑。帧内压缩一般达不到很高的压缩。帧间压缩也称为时间压缩，它通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是有损的。采用帧间压缩基于许多视频或动画的连续前后两帧具有很大的相关性，或者说前后两帧信息变化很小的特点。3．对称和不对称编码对称意味着压缩和解压缩占用相同的计算处理能力和时间。对称算法适合实时压缩和传送视频，如视频会议应用就以采用对称的压缩编码算法为好。不对称或非对称意味着压缩时需要花费大量的处理能力和时间，而解压缩时则能较好的实时回放，即以不同的速度进行压缩和解压缩。一般来说，压缩

4、一段视频的时间比回放（解压缩）该视频的时间要多得多。MPEG标准概述目前有多种视频压缩编码方法，但其中最有代表性的是MPEG数字视频格式和AVI数字视频格式。MPEG（MovingPictureExportGroup）是1988年联合成立的一个专家组，它的工作是开发满足各种应用的运动图像及其伴音的压缩、解压缩和编码描述的国际标准。一般来说，MPEG标准分为MPEG视频、MPEG音频和MPEG视音频三个部分。到2004年为止，开发和正在开发的MPEG标准有：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21。MPEG系列国际标准已经成

5、为影响最大的多媒体技术标准，对数字电视、视听消费电子产品、多媒体通信等信息产业中的重要产品将产生深远的影响。lMPEG-1：运动图像数字压缩标准，1992年正式发布。lMPEG-2：运动图像数字压缩标准。lMPEG-3：已于1992年7月合并到高清晰度电视（High-DefinitionTV，HDTV）工作组。lMPEG-4：运动图像数字压缩标准及多媒体应用标准（1999年发布）。lMPEG-5：直至1998年9月还没有见到定义。lMPEG-6：直至1998年9月还没有见到定义。lMPEG-7：多媒体内容描述接口标准。lMPEG-21：多媒体框架和综合

6、应用方面的框架。该标准致力于在大范围的网络上实现透明的传输和对多媒体资源的充分利用。MPEG-1标准MPEG-1的标准名称为“信息技术——用于数据速率高达大约1.5Mb/s的数字存储媒体的电视图像和伴音编码。它处理的是标准图像交换格式的电视，即NTSC制为352像素×240行/帧×30帧/秒，PAL制为352像素×288行/帧×25帧/秒，压缩的输出速率定义在1.5Mb/s以下。MPEG-1标准简介由五个部分组成：（1）MPEG-1系统：规定了运动图像数据、声音数据及其他相关数据的同步。（2）MPEG-1视频：规定了视频数据的编码和解码。（3）MPEG

7、-1音频：规定了声音数据的编码和解码。（4）MPEG-1一致性测试：说明如何测试比特数据流和解码器是否满足MPEG-1前3个部分中所规定的要求。（5）MPEG-1软件模拟：这部分内容是一个技术报告，给出了用软件执行MPEG-1标准前3个部分的结果。运动图像的压缩依据运动图像数据压缩主要根据下面两点：（1）运动图像序列中有许多重复的数据，使用数学方法来表示这些重复数据就可以减少数据量；（2）人的眼睛对图像细节和颜色的辨认有一个极限，把超过极限的部分去掉，这也就达到了压缩数据的目的。利用前一个事实的压缩技术就是无损压缩技术，利用后一个事实的压缩技术就是有损

8、压缩技术。实际的图像压缩是综合使用各种有损和无损压缩技术来实现的。运动图像压缩技术的基本方法主