第五章视频编码国际标准ppt课件.ppt

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1、第五讲视频压缩编码国际标准简介视频编码发展简史H.261(1988)MPEG-1(1993)H.263(1995)H.263+(1998)H.263++(2000)H.264(MPEG-4Part10)(2003)MPEG-4v1(1999)MPEG-4v2(2000)MPEG-4v3(2001)198819901992199419961998200020022003ISO/IECJPEG(1992)ITU-TMPEG-2(H.262)(1994)AVS视频图像编码标准编码标准全称传输码率主要应用H.261P×64kbps的音/视频服务的编/解

2、码P×64kbpsP=1～30ISDN视频会议MPEG-1面向数字存储的运动图像及伴音编码1.5MbpsVCD,CD-ROMMPEG-2运动图像及伴音的通用编码4～100MbpsDVD,HDTV,VOD,DABH.263低比特率通信的视频编码低于64kbps远程视频监控，可视电话，电视会议MPEG-4音/视频对象的通用编码小于64kbps64～384kbps384kbps～4MbpsInternet通信，无线通信，2D/3D计算机图像交互式视频MPEG-7多媒体内容描述接口任意多媒体检索H.264/AVC高级视频编码算法任意未来视频编码工业标准

3、静态图像压缩标准MPEG数字视频压缩标准H.26X视频压缩标准1概述JPEG(JointPhotographicExpertsGroup)是一个由ISO和IEC两个组织机构联合组成的一个专家组1986年开始制定，1992年成为国际标准JPEG是国际上彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准，也是一个适用范围广泛的通用标准。它不仅适用于静止图像的压缩，电视图像序列的帧内图像的压缩编码，也常采用JPEG压缩方法。可用于多媒体CD-ROM，彩色图像传真，图文档案管理等。JPEG包括有损压缩(DCT为基础)和无损压缩(采用预测压缩方法)两种编码方案。6.1

4、静态图像的国际压缩标准JPEG压缩比——10:1--100:1(一般压缩比≯40:1)试验表明，经压缩25倍还原后的彩色图像与原图相比，对非行家来说很难加以区别。在损失某些图像信息的情况下，JPEG可以把图像压缩比提的更高。例如当把30:1的压缩比用于一个全彩色的图像帧时，要求的图像存储空间就从1000K降至33K，而数据传输率则降至每秒1MB，这就降到了目前大多数存储设备可以处理的范围内了。2图像预处理（数据结构）根据JPEG标准，源图像以帧为单位，每帧图像最多由4个分量图像组成，分量图像用符号Ci表示，i=1，2，3，4，例如一帧彩色图像由

5、三个分量组成：C1=Y，C2=Cr，C3=Cb。由于眼睛对色度不敏感，色度分量的像素可以减少。基于DCT运算量的考虑，编码时每个分量图像均分为8×8的像块（block）,块内的64个数据组成一个数据单元DU，16×16空间区域内的所有分量数据单元组成为一个最小编码单元MCU，MCU是进行DCT的准备。例如对取样率4：1：1的彩色图像，一个MCU包含4个Y分量DU、一个Cr分量DU和一个Cb分量DU，如右图。在JPEG中，定义了三种编码系统1）用于无失真应用场合的无损系统2）基于DCT的有损编码基本系统3）用于高压缩比、高精度或渐进重建应用的扩展

6、编码系统3编解码系统预测器熵编码器表说明无失真编码器源图像数据压缩图像数据无失真编码简化框图基于DPCM的无失真编码优点是硬件易实现，重建图像质量好。缺点是压缩比太低，大约为2：1。（1）.基于DPCM的无失真编码（2）.基于DCT的基本编码系统图像子块的划分离散余弦变换量化处理DC系数的编码和AC系数的行程编码熵编码基本系统的编解码基本步骤颜色模式转换及采样；DCT变换；量化；编码；基于DCT的编码过程表说明压缩图像数据表说明88块（YUV每个分量）子块划分DCT变换量化行程编码熵编码数字图象JPEG码图象子块的划分子块的大小---8×8像

7、元目的：提高相关性640×480大小标准图象，划分结果有4800个子块色彩子采样减少子块个数VUYVUY离散余弦变换(DCT)F(7，7)，AC分量高端F(0，0)，DC分量子块8x8的DCT系数特点：DC分量为子块的平均灰度，系数分布集中在低频端量化1612141418244972111213172235649210141622375578951619242956648798242640516881103112405857871091041211005160698010311312010361555662779210199量化表根据人的视觉特

8、点,子块DCT系数中高低频分量采用不同量化台阶，使高端系数更小，等于0值亮度量化表JPEG推荐的量化表JPEG使用的颜色是YCrCb格式。Y分量代表了