现代数字信号处理报告1

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1、现代数字信号处理阅读报告认真学习了论文“最小均方误差视频解码：理论与具体实现”，我对视频编解码有了进一步的了解。这篇英文论文主要介绍了误差传播模型，基于H.263的最小均方误差译码算法，基于双矢量运动补偿的最小均方误差译码算法，实现细节以及仿真效果。接下来我要谈谈我对视频编解码的认识以及对现代数字信号处理这门课的学习感悟。一、视频编码的原因为什么要对视频进行编码呢？大家都知道，目前，视频技术的应用范围很广，如网上可视会议、网上可视电子商务、网上政务、网上购物、网上学校、远程医疗、网上研讨会、网上展示厅、个人网上聊天、

2、可视咨询等业务。但是，以上所有的应用都必须压缩。传输的数据量之大，单纯用扩大存储器容量、增加通信干线的传输速率的办法是不现实的，数据压缩技术是个行之有效的解决办法，通过数据压缩，可以把信息数据量压下来，以压缩形式存储、传输，既节约了存储空间，又提高了通信干线的传输效率，同时也可使计算机实时处理音频、视频信息，以保证播放出高质量的视频、音频节目。所以视频编码非常重要。二、视频编码方式视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的

3、H.261、H.263，运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等三、视频解码方式解码基本上执行和编码的过程完全相反的过程。其中不能被完全恢复原来信息的步骤是量化。这时候，要尽可能接近的恢复原来的信息。这个过程被称为反量化，尽管量化本身已经注定是个不可逆过程。视频编解码器的设计通常是标准化的，也就是说，有发布的文档来准确的规范如何进行。实际上，为

4、了使编码的码流具有互操作性(即由A编码器编成的码流可以由B解码器解码，反之亦然)，仅仅对解码器的解码过程进行规范就足够了。通常编码的过程并不完全被一个标准所定义，用户有设计自己编码器的自由，只要用户设计的编码器编码产生的码流是符合解码规范的就可以了。因此，由不同的编码器对同样的视频源按照同样的标准进行编码，再解码后输出图像的质量往往可能相差很多。四、常见的视频编解码技术及标准（一）、MPEG编码格式：它的英文全称为MovingPictureExpertGroup，即运动图像专家组格式，家里常看的VCD、SVCD、DV

5、D就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法从而减少运动图像中的冗余信息。MPEG的压缩方法说的更加深入一点就是保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分，而把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的。目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4。MPEG-1制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。MPEG-2制定于1994年，设计目

6、标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。MPEG-4制定于1998年，是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。（二）、DivX/XviD格式：DivX是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准，也即我们通

7、常所说的DVDrip格式，它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩，同时用MP3或AC3对音频进行压缩，然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直逼DVD并且体积只有DVD的数分之一。XviD是最新的MPEG-4codec，而且是第一个真正开放源代码的，一旦完成就会通过GPL协议发布。在最近的codec比较中，XviD的表现令人惊奇的好。DivX跟XviD采用不定时设立关键画面来改善原先固

8、定时间关键画面所造成的动态画面画质不佳的情形,而2PASS的压缩模式使画质更加滑顺,基本上两种编码的效果差别不大,不过就同画质的档案大小来说XviD更省容量,这也就是网络上流传的影片,DivX编码的大多为两片CD,而XviD编码的大多仅需一片CD容量即可。（三）、H.264/X264H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压