数据压缩基础

1、数据压缩基础数据压缩基础数据压缩基础第2页数据压缩编码技术概述n多媒体数据压缩的必要性和可行性n衡量多媒体数据压缩技术的指标： 压缩比 算法简单，压缩解压缩速度快 尽可能地恢复原始数据n压缩方法分类 无损压缩：Huffman编码、游程编码、算术编码、LZW编码 有损压缩：预测编码、变换编码、模型编码、基于重要性的编码、混合编码 n 新一代的数据压缩方法：矢量量化和子代编码、基于模型的压缩、分形压缩、小波变换压缩等等。数据压缩基础第3页问题的提出n音频、视频的数据量很大，如果不进行处理，计算机系统几乎无法对它进行存取和交换。n例如，一幅具有中等分辨率（640480）的真彩色图像（24b/像素），

2、它的数据量约为7.37Mb/帧，一个 100MB（Byte）的硬盘只能存放约100帧图像。若要达到每秒25帧的全动态显示要求，每秒所需的数据量为184Mb，而且要求系统的数据传输率必须达到184Mb/s。对于声音也是如此，若采用16b样值的PCM编码，采样速率选为44.1kHZ，则双声道立体声声音每秒将有176KB的数据量。数据压缩基础第4页1分钟数字音频信号的存储空间1分钟数字音频信号的存储空间8*1024*1024S= (MB/s)采样频率（Hz)*量化位数(位)*声道数音频格式频带(kHz) 带宽(kHz) 采样率(kHz) 量化位数容量(MB)电话0.2-3.43.2880.48会议电

3、视伴音0.05-7716141.68CD-DA0.02-202044.1165.292*2DAT0.02-202048165.76*2数字音频广播0.02-202048165.76*6数据压缩基础第5页1分钟数字视频信号的存储空间8*1024*1024S= (MB)/帧图象分辨率（像素)*颜色深度(位)*帧率数字电视格式分辨率*帧率量化位数容量(MB)公用中间格式(CIF)352*288*30亮度、色差共12270CCIR 601 号建议NTSC720*480*30亮度、色差共161620PAL 720*576*25亮度、色差共161620HDTV1280*720*6083600数据压缩基础第

4、6页视频、图像、声音有很大的压缩潜力n信息论认为：若信源编码的熵大于信源的实际熵，该信源中一定存在冗余度。n原始信源的数据存在着很多冗余度：空间冗余、时间冗余、视觉冗余、听觉冗余等。数据压缩基础第7页数据压缩的好处n时间域压缩迅速传输媒体信源n频率域压缩并行开通更多业务n空间域压缩降低存储费用n能量域压缩降低发射功率数据压缩基础第8页数据压缩技术实现的衡量标准n压缩比要大n恢复后的失真小n压缩算法要简单、速度快 n压缩能否用硬件实现数据压缩基础第9页多媒体数据压缩方法根据不同的依据可产生不同的分类n根据质量有无损失可分为有损失编码和无损失编码。 n按照其作用域在空间域或频率域上分为空间方法、变

5、换方法和混合方法。 n根据是否自适应分为自适应性编码和非适应性编码。数据压缩基础第10页 无损压缩是指使用压缩后的数据进行重构(或者叫做还原，解压缩)，重构后的数据与原来的数据完全相同；无损压缩用于要求重构的信号与原始信号完全一致的场合。 有损压缩是指使用压缩后的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据有所不同，但不影响人对原始资料表达的信息造成误解。有损压缩适用于重构信号不一定非要和原始信号完全相同的场合。多媒体数据压缩技术分类多媒体数据压缩技术分类数据压缩基础第11页多媒体数据压缩技术分类n平均信息量编码可逆压缩去冗余统计特性n源编码不可逆压缩有失真编码 特征提取等n两种压缩技术不互斥，两种

6、压缩技术的结合，可以达到最高可能的压缩率。数据压缩基础第12页依据压缩算法分类n统计编码统计编码 Huffman编码、行程编码、LZW编码、算术编码n预测编码预测编码 差分（DPCM）、自适应差分脉码调制（ADPCM）n变换编码变换编码 最佳变换（K-L）、DCTn混合编码混合编码 量化编码、小波变换、分形图像编码、子带编码数据压缩基础第13页 主要介绍目前用得最多和技术最成熟的无损压缩编码技术，包括： 霍夫曼编码 算术编码 RLE编码 词典编码无损数据压缩数据压缩基础第14页n熵(Entropy)的概念n熵是信息量的度量方法，它表示某一事件出现的消息越多，事件发生的可能性就越小，数学上就是概

7、率越小。n某个事件的信息量用 Ii = -log= -log2 2pi 表示，其中 pi 为第i个事件的概率，0 pi 1。 香农-范诺(Shannon- Fano)算法数据压缩基础第15页香农-范诺(Shannon- Fano)算法n信源S的熵的定义n按照香农(Shannon)的理论，信源 S S 的熵定义为 H(S)H(S)=i ip pi iloglog2 2(1/(1/p pi i) ) 其中，p pi i 是符号 s si i 在 S S 中出现的概率；loglog2 2(1/(1/p pi i) ) 表示包含在 s si i 中的信息量，也就是编码 s si i 所需的位数。n其含

8、义：信源 S S 发出任意一个随机变量的平均信息量。数据压缩基础第16页香农-范诺(Shannon- Fano)算法n最早阐述和实现这种编码的是Shannon（1948）和Fano（1949）n采用从上到下的编码方法n首先按照符号出现的频率或概率排序，然后使用递归方法分成两个部分，每一部分具有相似的次数。数据压缩基础第17页香农-范诺算法举例n40个像素5级（ABCDE)灰度图象，如果每个像素用3位来表示，编码这幅图象共需120位。n采用熵编码则需91位，压缩比为1.3：1。符号符号出现的次数出现的次数p pi iloglog2 2(1/(1/p pi i) )分配的代码分配的代码需要的位数需

9、要的位数A150.3751.41500030B70.1752.51450114C70.1752.51451014D60.1502.736911018E50.1253.000011115数据压缩基础第18页霍夫曼(Huffman)编码n霍夫曼(Huffman)在1952年提出了另一种编码方法，即从下到上的编码方法。步骤如下：n为每个字符指定一个只包含一个节点的二叉树。把字符的频率指派给对应的树，称之为树的权n寻找权最小的两棵树。如果多于两棵，就随机选择。然后把这两棵树合并成一棵带有新的根节点的树，其左右子树分别是我们所选择的那两棵树n重复前面的步骤直到只剩下最后一棵树数据压缩基础第19页霍夫曼(

10、Huffman)编码字母频率编码A25%01B15%110C10%111D20%10E30%00数据压缩基础第20页霍夫曼(Huffman)编码 A B C D E.25 .15 .10 .20 .30A B C D E.25 .25 .20 .30A B C E.25 .45 .30D B C .45DE A .55数据压缩基础第21页霍夫曼(Huffman)编码00001111DE A B C 字母HuffmanA01B110C111D10E00数据压缩基础第22页霍夫曼(Huffman)编码n霍夫曼码的码长虽然是可变的，但却不需要另外附加同步代码。几个个问题值得注意：n霍夫曼码没有错误保

11、护功能；n霍夫曼码是可变长度码，因此很难随意查找或调用压缩文件中间的内容，然后再译码；n接收端需保存一个与发送端相同的霍夫曼码表。数据压缩基础第23页霍夫曼(Huffman)编码n信源符号概率是2的负幂次方时，编码效率达到100%。n依赖于信源的统计特性，必须先统计得到信源的概率特性才能编码，这就限制了实际的应用n缺乏构造性，即它不能用某种数学方法建立起消息和码字之间的一一对应关系，而只能通过某种查表的方法建立起它们的对应关系。n如果消息数目很多，那么所需存储的码表也很大，这将影响系统的存储量及编、译码速度。 数据压缩基础第24页算术编码n算术编码在图像数据压缩标准(如JPEG，JBIG)中扮

12、演了重要的角色。在算术编码中，消息用0到1之间的实数进行编码，算术编码用到两个基本的参数：符号的概率和它的编码间隔。信源符号的概率决定压缩编码的效率，也决定编码过程中信源符号的间隔，而这些间隔包含在0到1之间。编码过程中的间隔决定了符号压缩后的输出。数据压缩基础第25页算法举例n假设信源符号为00, 01, 10, 11，这些符号的概率分别为 0.1, 0.4, 0.2, 0.3 ，根据这些概率可把间隔0, 1)分成4个子间隔：0, 0.1), 0.1, 0.5), 0.5, 0.7), 0.7, 1)，二进制消息序列的输入为：10 00 11 00 10 11 01数据压缩基础第26页算法举

13、例n新子区间的起始位置 前子区间的起始位置当前符号的区间左端前子区间长度n新子区间的长度 前子区间的长度当前符号的概率（等价于范围长度）n最后得到的子区间的长度决定了表示该区域内的某一个数所需的位数。数据压缩基础第27页算法举例数据压缩基础第28页算术编码n算术编码可以是静态的或者自适应的。n在静态算术编码中，信源符号的概率是固定的。n在自适应算术编码中，信源符号的概率根据编码时符号出现的频繁程度动态地进行修改，在编码期间估算信源符号概率的过程叫做建模建模。需要开发动态算术编码的原因是因为事先知道精确的信源概率是很难的，而且是不切实际的。当压缩消息时，我们不能期待一个算术编码器获得最大的效率，

14、所能做的最有效的方法是在编码过程中估算概率。因此动态建模就成为确定编码器压缩效率的关键。数据压缩基础第29页算术编码需要注意的问题n由于实际计算机精度不可能无限长，运算中溢出是明显的问题，但多数机器都有16位、32位或者64位的精度，因此可使用比例缩放法解决。n算术编码器对消息只产生一个码字，这个码字是在0, 1)中的一个实数，因此译码器在接受到表示这个实数的所有位之前不能进行译码。n算术编码也是一种对错误很敏感的编码方法，如果有一位发生错误就会导致整个消息译错。数据压缩基础第30页RLE(run length encoding)编码n用RLE编码方法得到的代码为：8 803 31505084

15、 418 80。代码中用黑体表示的数字是行程长度，黑体字后面的数字代表象素的颜色值。n译码时按照与编码时采用的相同规则进行，还原后得到的数据与压缩前的数据完全相同。数据压缩基础第31页n第一类词典法的想法是企图查找正在压缩的字符序列是否在以前输入的数据中出现过，然后用已经出现过的字符串替代重复的部分，它的输出仅仅是指向早期出现过的字符串的“指针”。词典编码的思想数据压缩基础第32页词典编码的思想n第二类算法的想法是企图从输入的数据中创建一个“短语”词典，这种短语可以是任意字符的组合。编码数据过程中当遇到已经在词典中出现的“短语”时，编码器就输出这个词典中的短语的“索引号”，而不是短语本身。数据

16、压缩基础第33页词典编码nJ.Ziv和A.Lempel在1978年首次发表了介绍上述第二类编码方法的文章。nTerry A.Welch在他们的研究基础上，于1984年发表了改进这种编码算法的文章，因此把这种编码方法称为LZW(Lempel-Ziv Walch)压缩编码，数据压缩基础第34页LZW算法nLZW算法得到普遍采用，它的速度比使用LZ77算法的速度快，因为它不需要执行那么多的缀-符串比较操作。对LZW算法进一步的改进是增加可变的码字长度，以及在词典中删除老的缀-符串。在GIF图像格式和UNIX的压缩程序中已经采用了这些改进措施之后的LZW算法。nLZW算法取得了专利，专利权的所有者是美

17、国的一个大型计算机公司Unisys(优利系统公司)，除了商业软件生产公司之外，可以免费使用LZW算法。数据压缩基础第35页nLZW编码器使用了一种很实用的分析(parsing)算法，称为贪婪分析算法(greedy parsing algorithm)。在贪婪分析算法中，每一次分析都要串行地检查来自字符流(Char stream)的字符串，从中分解出已经识别的最长的字符串，也就是已经在词典中出现的最长的前缀(Prefix)。用已知的前缀(Prefix)加上下一个输入字符C也就是当前字符(Current character)作为该前缀的扩展字符，形成新的扩展字符串缀-符串(String)：Pref

18、ix.C。这个新的缀-符串(String)是否要加到词典中，还要看词典中是否存有和它相同的缀-符串String。如果有，那么这个缀-符串(String)就变成前缀(Prefix)，继续输入新的字符，否则就把这个缀-符串(String)写到词典中生成一个新的前缀(Prefix)，并给一个代码。 LZW算法数据压缩基础第36页LZW算法的中心思想n为原始文本文件中的每个字母分配一个代码并存储到一个代码表中n设置一个循环，每次从文件中获取一个字符。将使用一个缓冲字符串，把从文件中取出的字符连接在一起n在每次循环中，读取一个字符接到缓冲字符串的后面，形成一个新的临时字符串。如果该临时字符串以前曾经出现

19、过就把它移到缓冲区里n如果临时字符串不出现在代码表中，就为它分配一个代码，并把字符串和代码存储到代码表中，同时发送缓冲字符串所对应的代码n重新设置缓冲字符串为刚刚读取的单个字符。数据压缩基础第37页算法举例输入：输入：ABABABCBABABABCBABAB ABABABCBABABABCBABAB 初始：A的代码：0 B的代码：1 C的代码： 2 循环次数缓冲区读取字符发送内容表中存储的内容新的缓冲值1AB0（A的代码）AB（代码=3）B2BA1（B的代码）BA（代码=4）A3AB AB4ABA3（AB的代码）ABA（代码=5）A5AB AB6ABC3（AB的代码）ABC（代码=6）C7CB

20、2（C的代码）CB（代码=7）B8BA BA9BAB4（BA的代码）BAB（代码=8）B10BA BA数据压缩基础第38页算法举例输出代码：输出代码：013324869013324869输入：输入：ABABABCBABABABCBABAB ABABABCBABABABCBABAB 循环次数缓冲区读取字符发送内容表中存储的内容新的缓冲值11BAB BAB12BABA8（BAB的代码） BABA（代码=9）A13AB AB14ABC ABC15ABCB6（ABC的代码） ABCB（代码=10）B16BA BA17BAB BAB18BABA BABA19BABAB9(BABA的代码） BABAB(代

21、码=11)输入：输入：ABABABCBABABABCBABABABABABCBABABABCBABAB 数据压缩基础第39页相对编码n基于视频幅图像间有大量的重复的特点，不把每个帧当作一个独立的实体进行压缩，而是考虑一个帧与前一个帧的相异之处。当差别很小时，对该信息进行编码并发送。这种方法称为相对编码（Relative Encoding）或差分编码（Differential Encoding）。n实现方法是：第一个帧被发送出去，并存储在接收方的缓冲区中。接着发送方将第二个帧与第一个帧比较，对差别进行编码，并以帧格式发送出去。接收方收到这个帧，把差别应用到它原有的那个帧上，从而产生发送方的第二个

22、帧。然后它把第二个帧存储在缓冲区中，继续该过程不断产生新的帧。数据压缩基础第40页算法举例 第一帧 第二帧差值编码 第三帧差值编码 4 5 7 2 0 3 4 9 7 13 6 5 8 9 4 2 1 1 22 4 6 6 7 8 6 7 9 41 6 3 6 5 7 7 8 0 89 5 3 1 2 3 5 8 7 04 5 7 2 0 3 4 9 7 23 6 5 8 9 4 2 1 1 22 4 6 6 8 8 6 7 9 41 6 3 6 5 7 7 8 1 89 4 3 1 2 3 5 8 7 05 5 7 2 0 3 5 9 7 23 6 5 8 9 4 2 1 1 22 4 6

23、6 8 8 6 7 9 41 6 3 6 5 7 7 8 0 79 4 3 1 2 3 5 8 7 04 5 7 2 0 3 4 9 7 13 6 5 8 9 4 2 1 1 22 4 6 6 7 8 6 7 9 41 6 3 6 5 7 7 8 0 89 5 3 1 2 3 5 8 7 00 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 1 00-1 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00

24、0 0 0 0 0 0 0 0-10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第一帧 第二帧 第三帧 数据压缩基础第41页图像和视频的压缩技术 JPEG压缩的三个阶段 n离散余弦变换（Discrete Cosine Transform,DCT）、n量化（Quantization）n编码阶段（Encoding Phase） 压缩图像原始图像DCT阶段量化阶段编码阶段数据压缩基础第42页图像和视频的压缩技术T（i,j）= C(i)C(j)P（x,y）coscos14X=0 y=07 716 16(2x+1)i (2x+1)jnDCT阶段 数据压缩基础第43页图像和视频的压缩技术P 数组 T 数组（值取

25、最接近的整数 ) 20 30 40 50 60 70 80 90 720 -182 0 -19 0 -6 0 -1 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0 0 0 0 0 0 0 40 50 60 70 80 90 100 110 -182 0 0 0 0 0 0 0 50 60 70 80 90 100 110 120 -19 0 0 0 0 0 0 0 60 70 80 90 100 110 120 130 0 0 0 0 0 0 0 0 70 80 90 100 110 120 130 140 -6 0 0 0 0 0 0 0 80 90 100 110 120 130

26、 140 150 0 0 0 0 0 0 0 0 90 100 110 120 130 140 150 160 -1 0 0 0 0 0 0 0数据压缩基础第44页图像和视频的压缩技术n量化阶段 Q(i,j)=Integer(T(I,j)/U(I,j) 数据压缩基础第45页图像和视频的压缩技术U（I,j）是量化器步长 152 0 -48 0 -8 0 -7 0 1 3 5 7 9 11 13 15 0 0 0 0 0 0 0 0 3 5 7 9 11 13 15 17 -48 0 38 0 -3 0 2 0 5 7 9 11 13 15 17 19 T= 0 0 0 0 0 0 0 0 U=

27、7 9 11 13 15 17 19 21 -8 0 -3 0 13 0 -1 0 9 11 13 15 17 19 21 23 0 0 0 0 0 0 0 0 11 13 15 17 19 21 23 25 -7 0 2 0 -1 0 7 0 13 15 17 19 21 23 25 27 0 0 0 0 0 0 0 0 15 17 19 21 23 25 27 29数据压缩基础第46页图像和视频的压缩技术根据公式，量化后将得到 152 0 -10 0 -1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -10 0 4 0 0 0 0 0 Q= 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0

28、0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0数据压缩基础第47页图像和视频的压缩技术n编码阶段1520-100-10-1000000000-10000000000000000-1000000000000000-1000000000000000数据压缩基础第48页图像和视频的压缩技术 MPEG帧序列 n I帧（Intra picture Frame）是一个自包含的帧，它只是一幅JPEG编码的图像n P帧（Predicated Frame）通过计算当前帧与前一个帧的差别来进行编码n B帧（Bidirectional Frame

29、）类似于P帧，但它被插入在前一个帧和后续帧之间。数据压缩基础第49页图像和视频的压缩技术I帧B帧B帧P帧B帧B帧I帧第一个最后一个I帧P帧B帧B帧I帧B帧B帧第一个最后一个帧的传送次序 帧的播放次序 数据压缩基础第50页图像和视频的压缩技术编码方式nI帧这是一个自包含的帧，它只不过是一幅JPEG编码的图像。nP帧使用一种称为运动补偿预测（Motion-Compensated Prediction）的方法进行编码nB帧的编码也是类似的，但它的块被插入在前后两个帧的匹配块之间。插入是一种根据已有的两个值测定另一个值的方法数据压缩基础第51页压缩技术比较压缩技术压缩方法哈夫曼编码为频繁使用的字母分配

30、较短的比特序列，而较少使用的字母分配较长的比特序列行程编码查找某个特定比特或字符的长序列相对编码寻找连续帧之间的细小差别LZW编码查找不预先假定内容的字符串的重复出现JPEG压缩静止图像：将离散余弦变换应用到8 8 的像素块上，对结果进行量化，然后对量化后的频率系数进行编码MPEG使用类似于J P E G 压缩的方法，但同时利用连续帧之间的冗余，通过计算连续帧的差别和运用运动估算技术进行插入帧压缩数据压缩基础第52页音频定量要求质质 量量技技 术术 或或 标标 准准比比 特特 率率 （ K Kb bp ps s ）电电 话话 质质 量量标标 准准标标 准准高高 级级 的的较较 差差 的的G G

31、. .7 71 11 1 P PC CM MG G. .7 72 21 1 A AD DC CM MP PG G. .7 72 22 2 S SB B- -A AD DC CM MP PG G. .7 72 28 8 L LD D- -C CE EL LP P6 64 43 32 24 48 8 , , 5 56 6, , 6 64 41 16 6C CD D质质 量量 （ 立立 体体 声声 ）用用 户户C CD D音音 频频用用 户户C CD D音音 频频高高 级级 的的 （ 听听 起起 来来 象象 演演 播播 室室 制制 作作 的的 ）C CD D- -D DA AM MP PE EG G

32、音音 频频F FF FT TM MP PE EG G音音 频频F FF FT T1 14 41 11 11 19 92 23 38 84 4数据压缩基础第53页几种语音压缩标准数据压缩基础第54页音频压缩编码标准及应用范围 1972年CCITT为电话质量和语音压缩制定。其速率为64kb/s，使用非线性量化技术，主要用于公共电话网中。 1988年CCITT为调幅广播质量的音频信号压缩制定，它使用子带编码(SBC)方案，其滤波器组将输入信号分成高低两个子带信号，然后分别使用ADPCM进行编码。G.722能将224kb/s的调幅广播质量的音频信号压缩为64kb/s，主要用于视听多媒体和会议电视等。

33、1996年ITU-T通过了“用于多媒体传输的5.3kb/s或6.3kb/s双速率话音编码”标准。它采用多脉冲激励最大似然量化(MP-MLQ)算法，此标准可应用于视频电话及IP传输电话等方面。 为了进一步降低压缩的速率，CCITT于1992年制定的标准，使用基于低时延码本激励线性预测编码(LD-CELP)算法，其速率为16kb/s，主要用于公共电话网中。 ITU-T于1996年3月通过的标准，它使用8kb/s的共轭结构代数码激励线性预测(CS-ACELP)算法，此标准将在无线移动网、数字多路复用系统和计算机通信系统中应用。数据压缩基础第55页运动视频定量要求质质量量技技术术或或标标准准未未压压缩

34、缩的的 M Mb bp ps s压压缩缩的的 M Mb bp ps sH HD DT TV V 1 19 92 20 0X Xl l0 08 80 06 60 0 f fp ps s 未未压压缩缩的的 压压缩缩的的演演插插室室质质量量数数字字电电视视 未未压压缩缩的的 压压缩缩的的常常规规广广播播质质量量电电视视 V VC CR R 品品质质 视视频频会会议议M MP PE EG G 一一 2 2I IT TU U- -R R6 60 01 1M MP PE EG G- -2 2M MP PE EG G- -2 2M MP PE EG G- -1 1H H. .2 26 61 12 20 00

35、 00 0一一1 16 66 6一一一一一一一一一一2 25 5 一一 3 30 03 3 一一 6 62 2 一一 4 41 12 20 01 1数据压缩基础第56页视频压缩编码标准及其应用范围 视频是多媒体通信中最重要的媒体之一，由于视频的信息量非常大(尤其是数字化后，例如，按CCIR 601建议，广播质量的数字视频的码率约为216Mb/s，而高清晰度电视HDTV则在1.2Gb/s以上)，如果没有高效率的压缩技术，是很难传输和存储的。 目前，由国际标准化组织(ISO)和国际电联(ITU-T)正式公布的视频压缩编码标准中，有MPEG系列和H.26x系列建议。数据压缩基础第57页H.261 C

36、CITT制定的国际上第一个视频压缩标准，主要用于电视电话和会议电视，以满足ISDN日益发展的需要。 该标准于1990年12月获得批准。H.261标准的名称为“视听业务速率为P64kb/s的视频编译码”，又称为P64kb/s标准(P1,2,30)。P1,2时仅支持四分之一通用交换格式(QCIF)的视频格式(176144)，用于帧速低的可视电话；P6时可支持通用交换格式(CIF)的视频格式(352 288)的会议电视。 H.261视频压缩算法的核心是运动估值预测和DCT编码，其许多技术(包括视频数据格式、运动估算与补偿、DCT变换、量化和熵编码)都被后来的MPEG-1和MPEG-2所借鉴和采用。数

37、据压缩基础第58页MPEG-1标准 “运动图像和伴随声音的编码用于速率约在1.5Mb/s以下的数字存储媒体”。 主要用于多媒体存储与再现，如VCD等。 MPEG-1采用CIF视频格式，帧速率为25帧/秒或30帧/秒，码率为1.5Mb/s(其中视频约1.2Mb/s，音频约0.3Mb/s)。MPEG-1为了追求更高的压缩率，同时满足多媒体等应用所需的随机存取要求，将视频图象序列划分为I帧、P帧和B帧，根据不同的图象类型而不同对待。 该标准草案于1991年11月完成，1992年11月正式通过。数据压缩基础第59页MPEG-2标准 基本算法也是运动补偿的预测和带有DCT的帧间内变长编码。 继MPEG-

38、1之后，MPEG制定的又一视频压缩标准（ISO/IEC 13818)（其中视频部分即为H.262）。它能适用于更广的应用领域，主要包括数字存储媒体，广播电视和通信。制定MPEG-2标准的出发点是保持通用性，适用于广泛的应用领域、比特率、分辨率、质量和服务。MPEG-2适于高于2Mb/s的视频压缩，这包括了原打算为HDTV的发展而制定MPEG-3标准的内容。根据MPEG-2的标准CCIR 601格式(70257625帧)的信号可压缩到4Mb/s6Mb/s，而HDTV格式(128072060帧)的信号可压缩到20Mb/s左右。数据压缩基础第60页H.263及H.263+H.263是ITU-T的关于低于64kb/s比特率的窄带通道视频编码建议，其目的是能在现有的电话网上传输活动图象。 由于H.263是面向低速信道的，所以必须在帧频和图象失真之间作出选择。H.263是在H.261建议的基础上发展起来的，其信源编码算法仍然是帧间预测/DCT混合编码，但H.263与H.261不同的是，它采用半象素的分辨率进行运动补偿，它处理的图象格式可以覆盖从sub-QCIF到16CIF，而且，H.263还提供了4种可协商选择的编码方法：无限制范围的运动矢量、基于语法的算法编码方法