第四章 视频压缩ppt课件.ppt

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1、第四章图像压缩编码原理为什么要压缩？压缩的依据是什么？压缩后会对图像有什么样的影响？压缩会对系统有什么样的要求？数字电视信号的码率1）标准清晰度数字电视（SDTV）：在ITU-R601标准中，采用10bit量化时，亮度信号的码率为：取样频率X量化比特数=13.5MHzX10bit=135Mbps2个色差信号的码率为2X6.75MHzX10bit=135MbpsSDTV的总码率为亮度信号码率+2个色差信号码率=135Mbps+135Mbps=270Mbps2）高清晰度电视（HDTV）：在SMPTE274M数字电视标准中，采用10bit量化时，亮度信号的码率为：取样频率

2、X量化比特数=74.25MHzX10bit=742.5Mbps2个色差信号的码率为2X37.125MHzX10bit=742.5MbpsHDTV的总码率为亮度信号码率+2个色差信号码率=742.5Mbps+742.5Mbps=1485Mbps数字电视信号的有效码率有效码率（视频有效码率）：1）标准清晰度数字电视信号的有效码率是指在单位时间内与视频信号有关的数据量。因为在电视信号的水平和垂直消隐期间内没有视频信号，所以有效码率一般只是码率的60%--80%。在ITU-R601标准中，8bit量化时，NTSC（480/60i）亮度信号的有效码率为：每行的取样点数X有效扫

3、描行数X量化比特数X帧频=720X480X8X30=82.944Mbps2个色差信号的有效码率为：2X360X480X8X30=82.944Mbps总有效码率为：亮度信号有效码率+2个色差信号有效码率=82.944Mbps+82.944Mbps=165.888Mbps（480/60i)PAL（576/50i）亮度信号的有效码率为：每行的取样点数X有效扫描行数X量化比特数X帧频=720X576X8X25=82.944Mbps2个色差信号的有效码率为：2X360X576X8X25=82.944Mbps总有效码率为：亮度信号有效码率+2个色差信号有效码率=82.944Mb

4、ps+82.944Mbps=165.888Mbps（576/50i）2）高清晰度数字电视信号的有效码率在SMPTE274M数字电视标准中，采用8bits量化时1080/60i信号格式量度信号的有效码率为:每行的取样点数X有效扫描行数X量化比特数X帧频=1920X1080X8X30=497.664Mbps2个色差信号的有效码率为2X960X1080X8X30=497.664Mbps总有效码率为2X497.664=995.328Mbps（1080/60i）1080/50i信号格式的有效码率为1920X1080X8X25X2=829.44Mbps（1080/50i)数字视

5、频压缩的必要性HDTV1920×1080显示格式数字化后传输速率995Mb/SSDTV复合编码135Mb/S分量编码4：2：2216Mb/S存储：2小时HDTV，存储量7164Gbit/S2小时SDTV，存储量972Gbit/S复合编码1555bit/S分量编码传输：HDTV需1Gb/S信道SDTV需1～2个155Mb/S信道无论对于存储或传输，码率压缩都是绝对必要的。图像数据压缩机理来自两个方面：图像信号中存在大量冗余度可供压缩，并且这种冗余度在解码后还可无失真地恢复利用人的视觉特性，在不被主观视觉察觉的容限内，通过减少表示信号的精度，以一定的客观失真换取数据压缩

6、。视频数据主要存在以下形式的冗余。1.空间冗余2.时间冗余3.结构冗余4.知识冗余5.视觉冗余图像信号的冗余度存在于结构和统计两方面。图像信号的结构冗余度图像信号结构上的冗余度表现为很强的空间(帧内的)和时间(帧间的)相关性帧内相邻点的相关性帧间相邻点的相关性图像信号帧内相关性×8倍信号统计上的冗余度来源于被编码信号概率密度分布的不均匀预测编码：不直接传送图像信号，而传送图象信号之间的差值。这种差值呈拉普拉斯分布。帧内相邻点的相关性预测编码时，对出现概率高的预测误差信号(0及小误差)用短码，对概率低的大预测误差用长码，使总的平均码长要比用固定码长编码短很多。利用人眼

7、的视觉特性进行压缩人眼对图像的细节分辨率、运动分辨率和对比度分辨率都有一定的限度人眼具有视觉非均匀特性，对视觉不敏感的信息可以适当地舍弃人眼视觉对图像的空间分解力和时间分解力的要求具有交换性人眼视觉对图像的空间、时间分解力的要求与对幅度分解力的要求也具有交换性人眼的视觉特性：对亮度信号比对色度信号敏感对低频信号比对高频信号敏感对静止图象比对运动图象敏感对图象中水平和垂直线条比对斜线条敏感包含在色度信号、图象高频信号和运动图象中的一些数据并不能对增加图象相对于人眼清晰度作出贡献，而被认为是多余的数据，这就是视觉冗余度。压缩视觉冗余度就是去掉那些相对人眼而言是看不到