第三章视频压缩编码的基本原理和方法上课用有删减

视频压缩编码的基本原理和方法视频压缩编码的必要性数字化后的视频数据量十分巨大，不便于传输和存储。单纯用扩大存储容量、增加通信信道带宽的办法是不现实的。而数据压缩是个行之有效的方法，通过数据压缩手段把信息的数据量压下来，以压缩编码的形式存储和传输，即紧缩节约了存储空间，又提高了通信信道的传输效率。PAL制式25帧/秒NTSC制式30帧/秒以PAL制25帧/秒为例，视频每秒钟的数据量

7205762425/（102410248）=29.66MB视频压缩编码的可能性数据压缩不仅是必要的，而且也是可能的。因为在视频数据中存在着极强的相关性，也就是说存在着很大的冗余度。冗余数据造成比特浪费，消除这些冗余可以节约码字，也就是达到了数据压缩的目的。在一般的图像和视频数据中，主要存在以下几种形式的冗余：数据冗余的种类

空间冗余时间冗余符号冗余结构冗余知识冗余视觉冗余空间冗余这是静态图像存在的最主要的一种数据冗余。一幅图像记录了画面上可见景物的颜色。同一景物表面上各采样点的颜色之间往往存在着空间连贯性，但是基于离散像素采样来表示物体颜色的方式通常没有利用景物表面颜色的这种空间连贯性，从而产生了空间冗余。规则物体和规则背景的表面物理特性都具有相关性，也就是说某些区域中所有点的光强和色彩以及饱和度都是相同的，因此数据有很大的空间冗余。时间冗余这是序列图像表示中经常包含的冗余。序列图像（如电视图像和运动图像）一般为位于时间轴区间内的一组连续画面，其中的相邻帧往往包含相同的背景和运动物体，只不过运动物体所在的空间位置略有不同，所以后一帧的数据与前一帧的数据有许多共同的地方。变化的只是其中某些地方，这就形成了时间冗余。符号冗余符号冗余也称编码表示冗余，又称信息熵冗余。信息熵指一组数据携带的平均信息量。这里的信息量是指从N个不相等可能事件中选出一个事件所需要的信息度量，即在N个事件中辨识一个特定事件的过程中需要提问的最少次数（=log2N比特）。将信息源所有可能事件的信息量进行平均，得到的信息平均量称为信息熵。符号冗余、空间冗余和时间冗余统称为统计冗余，因为它们都取决于图像数据的统计特性。结构冗余数字化图像中的物体表面纹理等结构往往存在着冗余，这种冗余称为结构冗余。当一幅图有很强的结构特性，纹理和影像色调等与物体表面结构有一定的规则时，其结构冗余很大。有些图像的纹理区，像素值存在明显的分布模式，例如，方格状的地板图案等。（已知分布模式，可以通过某一过程生成图像。）知识冗余由图像的记录方式与人对图像的知识差异所产生的冗余称为知识冗余。人对许多图像的理解与某些基础知识有很大的相关性。例如，人脸的图像有固定的结构，比如说嘴的上方有鼻子，鼻子的上方有眼睛等等，这类规律性的结构可由先验知识和背景知识得到。但计算机存储图像时还得把一个个像素信息存入，这就是知识冗余。根据已有知识，对某些图像中所包含的物体，可以构造其基本模型，并创建对应各种特征的图像库，进而图像的存储只需要保存一些特征参数，从而可以大大减少数据量。知识冗余是模型编码主要利用的特性。

视觉冗余事实表明，人类的视觉系统对于图像的敏感性是非均匀和非线性的，它并不能感知图像的所有变化。然而，在记录原始图像数据时，通常假定视觉系统是线性的和均匀的，对视觉敏感和不敏感的部分同等对待，从而就产生了比理想编码更多的数据。当某些变化不能被视觉所感知，则忽略这些变化，我们仍认为图像是完好的。人类视觉系统的一般分辨能力估计为26灰度等级，而一般图像的量化采用28灰度等级，这样的冗余称为视觉冗余。通过对人类视觉进行大量实验，发现了以下的视觉非均匀特性：视觉冗余视觉系统对图像的亮度和色彩度的敏感性相差很大。随着亮度的增加，视觉系统对量化误差的敏感度降低。这是由于人眼的辨别能力与物体周围的背景亮度成反比。由此说明：在高亮度区，灰度值的量化可以更粗糙一些。人眼的视觉系统把图像的边缘和非边缘区域分开来处理，这是将图像分成非边缘区域和边缘区域分别进行编码的主要依据。人类的视觉系统总是把视网膜上的图像分解成若干个空间有向的频率通道后再进一步处理。视频压缩编码上述各种形式的冗余，是压缩图像与视频数据的出发点。图像与视频压缩编码方法就是要尽可能地去除这些冗余，以减少表示图像与视频所需的数据量图像/视频压缩编码的目的，是在保证重建图像质量一定的前提下，以尽量少的比特数来表征图像/视频信息。视频压缩编码的发展压缩编码的理论基础是信息论。从信息论的角度来看，压缩就是去除数据中的冗余。即保留不确定的信息，去除确定的信息（即可推知的信息），用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述。视频压缩编码的发展香农（Shannon）的信息论，即以经典的集合论为基础基于某种统计概率模型来描述信源。香农信息论的缺陷：一是没有考虑信息接受者的主观特性；二是撇开了事件本身的具体含义、重要程度和引起的后果但是香农信息论具有高度的概括性和综合性，因此得到广泛的应用。MP腐EG汪,活动判图像侦专家沃组活动若图像桃专家按组（MP址EG，Mo岭vi拐ng柳P笨ic雷tu誓re带E咏xp怀er跃ts绳G训ro昌up）,一直党致力堪于活叙动图站像及家其伴浩音的辩数据浙压缩块编码址标准帆化工阶作，佛制定绩了一集系列越视频迫和音排频压喘缩编鲁码的辞国际召标准屈。如MP牢EG鞠-1、MP驳EG柴-2、MP润EG显-4。MP溉EG瓦-1MP剃EG泥-1的正笋式名峰称“条用于匹数字寨存储堆媒体话的1.辽5M检bi裹t/禁s以下隐的活狱动图生像及俱相关蜜音频闲编码仁”,它规兽定视爷频信壤息与半伴音肥信息也经压鸽缩之稍后的木数据云速率气上限旅为1.符5M著bp揪s,从而勉可以柜在CD脖-R笨OM、硬症盘、障可写道光盘苹、数补字音纯频磁林带（DA伯T）等亏介质愤上进算行存惯储，剑也可自以在迎局域吨网、IS侍DN上进耳行视誉频与廊伴音跌信息面的传须输。MP裁EG泥-1视频慰编码脏算法锈是一言种有认损压孔缩算谅法，中它适扣用于夜多种锡视频拐输入犁格式洋并且导应用晋范围驼很广嚷。经唉过MP递EG拘-1标准图压缩共后，害视频策数据妙压缩壁率为1/疮10解0-和1/耕20末0，MP偶EG使-1提供聚每秒30帧35蓝2×24住0分辨流率的头图像完，当男使用混合适膜的压象缩技包术时古，具叼有接疮近家兽用视声频制拜式（VH米S）录轿像带笋的质嘉量。MP览EG罪-2MP岔EG雾-2是MP迅EG工作惊组于19岛94年制典定的晴第二微个国扁际标龙准，肌正式膜名称导为“奴通用鉴的活腐动图陪象及堤伴音加编码削”绝。MP滤EG吨-2是一捡个通色用多喉媒体勒编码横标准历，具典有更余为广象阔的喜应用逝范围趴和更赞高的焦编码威质量其，应旨用包释括数弃字存夕储、勿标准设数字冻电视京（SD双TV）、正高清移晰度为电视趋（HD做TV）、匙高质洋量视捆频通斥信等挽。根去据应叙用的辛不同禁，MP吓EG唇-2的码度率范崇围为1.摸5-屈10遍0M忧bi贞t/遍s,一般侵情况切下，巡寿具有盆码率读超过4M届bi张t/淹s的MP姥EG弃-2视频桃，其卖视频岔质量柔才能业明显告优于MP答EG够-1。MP饶EG充-4MP尘EG泊-4是20年03年发以布的龄视频宅压缩追标准驰，与急传统吨的基四于像烦素的琴视频设压缩成标准抚（如MP描EG侍-1，MP鸟EG昂-2，H.员26状1，H.澡26究3等）触不同籍，MP衰EG事-4采用茎基于球对象卵的视减频编香码方味法，许它不猎仅可低以实挡现对在视频伯图象速数据垫的高烘效压央缩，椒还可画以提顽供基迅于内穿容的撑交互直功能傅。除含此之躬外，潜为了椅使压芳缩后品的码扔流具画有对讯于信仰道传料输的磁鲁棒酿性，MP搏EG挽-4还提荐供了你用于捐误码砍检测梅和误准码恢潜复的老一系康列工斯具，烂这样匹采用MP撒EG苦-4标准箩压缩阶后的呆视频扁数据振可以秘应用煤于带颜宽受础限、题易发赠生误秒码的风网络氏环境花中视频舍编码井技术种的两马代论视频填编码根技术盈分为敬两代第一签代视皱频编狱码技扑术是小基于拐数据转统计腾的、行去除残视频纽奉数据惕冗余跃为目穷的的亚压缩出编码饿技术荣。MP毁EG寸-1、MP陷EG拿-2、H.但26锹1，H.施26揭3标准孔属于碑第一睛代视疼频编烦码技祝术。框第一补代视帐频编翁码技批术并品未考形虑到田信息蓄接受群者的克主观薪特性牵、视企频信浸息的宏具体怠含义套和重测要程笛度，培只是膏力图圾去除轨数据肺冗余妇，这飞是一坚种低喊层次族的编嫌码技掀术。真正搭代表瞒视频骡压缩技编码牙方向驾的是翁基于挨内容础的第喘二代芳视频迫编码劝技术陡，它热所关匆心的软是如浅何去勿除视粥频内谜容的创冗余挺，认葱为人愿眼是酒视频误信号况的最在终接洪收者禁，在签进行廉视频床编码界时应孔充分亮考虑逮人眼告视觉械特性委的影颜响。MP置EG祖-4标准以采用盘了基呜于内犹容的划第二障代视尿频编威码技挺术。视频苍压缩耳编码言方法宫的分柿类视频毙压缩趴编码溜方法知有许甩多种返，从疫不同其的角坝度出昏发有怒不同杨的分掏类方骡法1、按改解码警重建毒图像悬和原离始图吧像是个否相锡同分掩类2、按姻压缩叫编码背算法萍的原开理分栋类3、按衡待编浆码图粱像的捏不同夺属性它分类按解时码重麦建图挽像和象原始碍图像天是否拾相同次分类分为查无失销真编第码和眉限失绑真编扛码1）无勉失真辫编码塘又称漂信息均保持约编码似、熵对编码泥。熵攻指的彩是具颂体数王据所对含的鲜平均仰信息饱量，剪定义惕为在输不丢有失信霉息的械前提饭下描翁述该划信息城内容碗所需绿的最集小比浓特数布。熵编猾码是趋纯粹糖基于迎信号蹦统计每特性占的一捐种编勺码方产法，导它利铸用图订像信蚊源概旁率分吐布的项不均要匀性碍，通的过变谷长编讲码来摄减少踩信源靠数据寨冗余热，解惯码后鸡的重陈建图知像和冈压缩福编码栏前的点原始策图像茂完全铸相同搜，没什有失饮真。2)限失惯真编箭码又悦称非杯信息妇保持鼓编码尿、熵厚压缩糖编码,解码膜重建盆图像劣和原毅始图皆像有刚一定顺差别,但是任这些释失真丘被控蠢制在握一定曲限度牧内。按压硬缩编丙码算暮法的档原理盏分类可将易图像勉压缩脑编码争方法摩分为伙基于诱图像表统计男特性束、基在于人扭眼视惹觉特醋性、眉基于耽内容礼（对颠象）宗和基膝于模甜型等福方法啊。在实茧际编谨码中脖，常威常同斧时利狗用图劲像的阅统计漫特性心和人沙眼视舒觉特秘性才卸能有鸦效的录编码基于跑图像榴统计亭特性芬的编女码方它法中码，有怠预测绪编码杀、变惕换编玻码、姥霍夫灭曼编炒码、暖算术枪编码样、游将程编茧码等们。基于登人眼六视觉耻特性射和基部于内嫌容的槐编码畅方法乐中，纷有亚碰采样肠、子博带编变码、诊多分削辨率者编码唉、矢免量量咏化、危形状猜编码谋、纹摄理编细码等组。基于想模型牵的编姿码方低法中与，有没模型鉴基编览码、解语义史编码唯等。按待话编码称图像骆的不惠同属奔性分时类以图刚像的旋光学椒特征坟来分史，有薯单色尚、彩哈色、吹多光新谱图诸像的确压缩录编码灾；以自灰度骨等级嗽来分王，有彩二值圣图像净与灰漫度图兔像的赞压缩闯编码瞎；若杨以动冠静来苏分，喉有静诞止图涉像和奶运动办图像妥序列歇的压惹缩编匪码。在实罪际的芬应用杨中，塌往往心采用前混合额编码剃方法匠来达洞到最区佳的燥压缩河效果崭。视频胆压缩遵编码绪方法旋简介熵编洽码信息绞论的份基本带概念设信括源X可发常出的内消息斧符号温集合A=朵{ai=|蹈i=们1，2，3…，m}，并观设X发出日符号ai的概攻率为P（ai），惨则定妥义符孝号出较现的滨自信灯息量谁为I（ai）=-盒lo村g托p（ai）通常垒，上勉式中凳的对办数取2为底表，这染时定离义的闭信息配量单挡位为bi抬t（比险特）把上乒述概娇念应迫用到酿图像俊信源启来计摇算熵裁值，得比较让直观船，简静便的具方法邪是把傻每个堪像素凭的样冠本值素定义绿为符坑号。若考物虑实馆际图研像中绢相邻放像素篮之间深存在蚕相关弄性，订像素布之间两不是桐相互馒独立即的特衡点，剪用相伐邻两堤个像修素（膛或三灿个以航上，弊直至N个）董组成检一个味子像趣块，恼以子聋像块纪作为栗编码捉的基坛本单场元，峰其对盆应的锋熵为壶一阶爹熵（镜三阶扬熵、N阶熵寒）或坚称为浩高阶滩熵。有高沃阶熵席小于卷低阶刃熵图像愤信源孝熵是熟图像欠压缩辞编码慈的一输个理护论极冠限，守它表建示无互失真塑编码拾所需奶的比乐特率扁的下苍限。般比特保率定殿义为返编码校表示黎一个击像素霸所需塌要的篮平均妖比特房诚数。熵编失码或贵者叫踩熵保腔持编舅码、颜信息尼保持更编码寺、无基失真每压缩便编码胃，要批求编事码输糠出码顿字的网平均塌码长腿，只荐能大饱于等秧于信哨源熵亮，否营则在座信源罪压缩慎编码凳过程转中就道要丢歉失信瞎息。熵编译码的愚基本朴原理芝就是暴去除妖图像塔信源叉在空损间和崖时间皂上的缴相关壁性，舰去除皮图像熔信源皂像素慎值的务概率亿分布述不均餐匀性陈，使粪编码仓码字同的平盘均码笋长接恐近信且源的鬼熵而永不产蒸生失策真。常用辱的熵浑编码狱有基殊于图俩像概戒率分舟布特料性的棚霍夫旁曼编婚码、删算术吴编码璃和基矮于图螺像相班关性厕的游泽程编甜码（RL意C，ru犯n-抚le抬ng织th怨c泽od鸭in肾g）3类Hu释ff延ma何n编码定理肿在爬变长腹编码咬中,对出涌现概佛率大互的信辰源符钳号赋简于短订码字,而对慨于出免现概布率小特的信味源符姿号赋惜于长诉码字呜。如孝果码抽字长加度严盛格按岁照所插对应上符号始出现乒概率体大小吗逆序伪排列,则编俗码结钳果平腔均码拣字长扰度一尚定小确于任崖何其桐它排熄列方瓜式。Hu蜜ff展ma猎n定理捡是Hu陶ff帆ma来n编码乐的理鞭论基放础32实现筹步骤(1队)将信魄源符枕号按牛概率纺递减路顺序厨排列驳；(2请)把二忙个最悦小概浅率相泼加作劈燕为新济符号肠的概估率,并按(1移)重排僚；(3剩)重复(1粮)、(2仍),直到建概率他为1；(4疯)在每孔次合数并信扁源时,将合帜并的付信源榆分别巧赋“0”和“1”晚(如概逮率大牌的赋片“0”淹,概率疤小的军赋“1”伍)；(5垂)寻找怠从每兔一信绘源符复号到转概率组为1处的票路径,记录冻下路遭径上引的“1”和“0”；(6楼)写出案每一姨符号杰的“1”、“0”序列(从树唤根到引信源摆符号茅节点)。3334信源符号概率编码过程码字码长(βi)x1

x2x3x4x5x6x7x80.40

0.180.100.100.070.060.050.041

00101100000100010100010000111

33444550101010.090.130.190.23100.370.60010011上述预编码田的平凡均码乔字长孤度:R=微∑Piβi=0枝.4待0×击1+鲁0.鞭18洽×3幼+0彻.1馆0×沃3+蜓0.需10津×4逃+0评.0技7×木4+扁0.钩06鞠×4虾+0播.0甘5×熟5+池0.刊04粉×5枪=2句.6脚1算术稻编码六十棚年代浩初,E夺li疲as提出否了算权术编杯码概裁念。19筑76年,Ri之ss撕an庆en和Pa区sc裙o首次画介绍钻了它鹅的实目用技盯术。抚其基垮本原房诚理是贡将编臭码的绪信息哗表示麦成实属数0和1之间氏的一培个间卵隔,信息递越长,编码导表示精它的响间隔峰就越晃小,表示此这一器间隔猎所需颠的二戴进制幅位就葵越多滋。算术虏编码精举例琴（书渔中例虎题P6悔4,例4-蹲2）35算术洪编码名的特洋点不必命预先繁定义膜概率站模型,自适仔应模闸式具蛋有独套特的虫优点;信源爽符号源概率烛接近校时,建议沸使用共算术技编码,这种触情况旷下其刚效率轨高于Hu窄ff交ma岸n编码(约5%也)。JP洗EG扩展厦系统找采用国。36游程悲编码现实进中有宾许多抛这样麻的图岭像，速在一碗幅图述像中杜具有细许多剪颜色卧相同棋的图斧块。维在这陕些图枣块中赏，许侄多行沸上都白具有和相同弯的颜汉色，定或者湿在一撑行上姨有许久多连该续的宝像素扒都具永有相构同的凳颜色留值。拆在这梯种情朋况下芒就不驾需要鸣存储租每一泳个像丹素的糊颜色俱值，首而仅黎仅存蛾储一剪个像柔素的至颜色蒸值，溪以及愤具有吃相同圣颜色担的像炸素数离目即责可，择或者剩存储子一个能像素杜的颜拼色值型，以协及具汉有相旅同颜泊色值困的行激数。猛这种敢压缩讨编码为称为游程夕编码是（RL富C），如也称惕行程祸编码小或游段程长趴度编槐码，忧这种虹编码忆方法影是建跟立在起图像哲相关界性基渐础上礼。RL择C所能态获得稀的压伸缩比橡有多法大，兄主要螺取决河于图廊像本动身的仍特点雾。如齐果图营像中曲具有堡相同威颜色台的图样像块叔越大袍，图怨像块谷数目惩越少江，则末获得伴的压毒缩比吃就越照高。丑反之氏，压胸缩比迟就越项小。犯译码蜂时按耍照与风编码慎时采至用的剧相同蓝规则亮进行秋，还竟原后悟得到优的数闯据与肤压缩遮前的纤数据景完全尸相同吐，由曾此可袄见，RL弄C是一灵种无固损压晒缩技倍术。RL千C编码究方法慕特别叫适用呜于由祸计算输机生队成的钉图像疾，对增于减效少图董像文度件的米存储匪空间首非常皇有效弃。许制多图纹形文弯件和亦视频妄文件撇，如缸.BM孕P，痕.T负IF等都讽使用灿了这塌种压滔缩。镇然而查，RL势C对颜鲜色丰夜富的闲自然箩图像支就显护得力榜不从获心。框因为旁在彩淘色图直像中搜，同恰一行滴上具跑有相裕同颜象色的笨连续弟像素视往往酸很少航，而扰连续年几行碍都具丙有相啄同颜话色值展的情傲况就正更少滨。如疲果仍额用RL忌C编码拉方法鹿，不炒仅不资能压浴缩图铺像，窝反而嘱可以最使原汇来的很图像市数据版变得垮更大醉。但拆这并业不是扫说RL缺C编码轮方案牧不能拳用于判自然何图像行的压企缩，拢而是理不能检单纯瘦使用RL柔C一种吸编码题方法郑，需命要和犬其他客的压益缩编振码技淘术联稀合使吧用。40预测离编码预测拨编码券是统瓶计冗异余数往据压例缩理午论的域三个晃重要绸分支消之一院，它妇的理淋论基究础是响现代不统计烤学和过控制具论。悟预测长编码姻主要圣是减验少了押数据扣在时厅间和忧空间梅上的时相关还性，溪因而相对于鉴时间序序列堂数据献有着等广泛胃的应睬用价陈值。充在数医字通螺信系霉统中例如胁语音珍的分忘析与述合成伯，图幸像的耽编码忌与解氧码，线预测总编码炎已得悲到了睛广泛挎的实库际应坟用。预测迁编码福是根超据某娃一模错型利棵用以桃往的菜样本站值对迎于新自样本援值进轨行预屿测，晨然后猛将样挡本的呀实际回值与掀其预全测值强相减蜡得到隙一个例误差龙值，幻玉对于装这一肤误差倦值进掉行编糕码。圈如果乖模型存足够剧好且愤样本彻序列奸在时旅间上止相关惕性较慢强，茂那么备误差兼信号宵的幅芦度将液远远头小于赶原始狠信号库，从匠而可笼以用纯较少澡的位酸对差41值进夹行编音码。帧内爱预测蹲编码瓦反映眠了同衫一帧槽图像拖内，猜相邻它像素援点之专间的例空间束相关迟性较锈强，兴因而议任何若一个衫像素活点的折亮度抽值，盟均可邻由它纵相邻题的已纸被编崇码的既像素朋点的越编码塔值来片进行施预测残。如宴果能除够准斯确地姨预测少作为洽时间庭函数切的数婆据源虑的下蹲一个渡输出典将是煤什么兽，或螺者数开据源上可以趋准确歼地被纱一个吉数据绸模型快表示厘，则唐可以铁准确决地预袋测数万据，秀然而范，实铜际信温号源吃是不衰可能直满足揉这两念个条蠢件的救，因泛此，芝只能剥用一规个预动测器醋，预等测下链一个刻样值液，允绪许它角有些灶误差伍。通宪常使厦用的骨误差斥函数饲是均稳方误述差（ms禾e）：42如果当预测济是根愤据某恼一预训测模给型进各行的燥，且万模型宋表达弃的足鲁够好苹，则柿只需驴存储似或传仓输某葛些起习始像杜素点浙和模酸型参齿数就握可以株代表六整个联一幅叠图像料了。良这时毁只要嫂编码醒很少傻的数茎据量他，这盆当然抛是一绢种极胞端理洋想的宏情况返。但隆实际饰上预臂测不福会百并分之逃百准描确，睁此时奇可将珍预测愁的误栽差值扭(实汗际值示与预题测值忆之差椒值)近存储奔或传圈输，炕一般织来讲肆，实赵际值共误差坊值要悟比实痛际值市小得狡多，梢这样呢在同浴等条破件下乳，就逐可以吊减少殊数据炊编码膝的比速特数窃，从怜而也禾减少拍了存尼储和殿传输拾的数皂据量躬，实船现了犹数据趟的压娃缩处昌理。预测也编码竭方法性分线逃性预枝测和栽非线薯性预易测。拳线性寸预测矮编码寄方法蕉也叫掌差值值脉冲惹编码然调制毁，简价称DP浇CM轻.43DP稀CM的基秃本原重理一幅烛二维痰静止湖图像销，设岭空间祸坐标吵(i,部j)像素肆点的耳实际帖灰度看为f(祸i,昏j)，脊f’(i,贞j)是根仆据以蹦前的锦像素议点的继灰度钥对该辈点的夏预测挠灰度耗，实今际值哄和预期测值岂之间鞠的差舟值，e(书i,兆j)=f(临i,裹j)-f’赔(i,沫j)DP冻CM系统婶包括灯发送且、接先收和岸信道委传输栏三个催部分穷，发却送端科由编击码器巷、量平化器杰、预载测器研和加扛/减药法器眯组成桂；接绪收端改包括冷解码粉器和勇预测叶器等长；DP详CM系统尖结构信简单啄，容隐易用花硬件纹实现关（接毛收端岁的预闲测器溪和发访送端蛋的预种测器主完全僻相同绘）。f(晌i,数j)由先旅前(耗同行成一点柱，上田一行丙两点据)三颂点预缓测，锣定义钞为：f(体i,动j)=绒a1f(掩i,用j-炕1)迟+a2f(弊i-径1,吉j-茧1)炭+a3(i肉-1欧,j亡)^^^DP永CM系统锦原理延框图44预测器量化器编码器解码器预测器信道接收培端输出XN’-＋＋XNe’NXNeNe’NXN’++输入^XN^发送若端+-XN为tN时刻施的亮译度采错样值;片XN为根丢据tN时刻正以前马已知X1,X2,…巨,XN-社1对XN所作廊的预才测值;eN=XN-XN为差羞值信惩号;eN’为量商化器眼输出波信号;XN’为接循收端宁输出,XN’=XN+eN’。因为：XN-XN’=疑XN-(XN+eN’)=取(XN-XN)-eN’=eN-eN’所以,D估PC驱M系统踪蝶中的填误差裂来源耕是发们送端魔的量辫化器,而与甜接收让端无男关,若去集掉量遵化器宾使eN=eN’,则XN=XN’,即实构现信考息保竖持编内码。睁事实巴上,这种桐量化递误差乒是不剑可避葡免的闷。45^^^^^4647以图堂中所丑示三羡阶线孔性预芒测器胞，应咏用均弊方误原差最大小准证则，牺求出镰预测盘系数a1日,a光2,其a3届，以获陕得f(桃i,寄j)的最嘱佳线晋性预呢测值f(群i,谦j).e2=E限{[陕e(膊i,故j)2]}=E孩{[悦f(邪i,缓j)筑-f石(i储,j货)]2}=E井{[果f(肺i,星j)种-a1f(宝i-草1,齿j)忆-a2f(姻i-王1,择j-席1)鲁-a3f(睡i,非j-晃1)座]2}将预棵测值静与实字际值场之间驰的均详方误萌差e2对a1字,a浓2,造a3求偏醉导，从并解灯方程吃，得院到a1扩,a讽2,阿a3对。^_^_预测片误差伴的量及化是慨造成盆重建缴图像取质量随下降巡寿的主葡要因晋素，还表现傻形式阳如下颤：斜率迷过载颗粒查噪声假轮乐廓边缘快忙乱运动桥估值况和运阻动补老偿预盏测编政码运动柴估值就是讯对运虑动物绝体的迅位移精做出脆估计茫，即腿对运逢动物键体从或前一减帧到斑当前尝帧位吗移的郊方向疼和像唇素做近出估插计，宾求出响运动肆矢量穗。运动哲估值南技术耽分两豪大类游：像藏素递束归法愿和块走匹配疫法（BM剩A）块匹富配法反是目汪前最课常用宅的运牺动估岸值算逢法一般康运动听补偿培帧间递预测独可分孩为3种类苏型单向妈运动漠补偿沾预测伏：只碰使用躲前参资照帧鲁或后喉参照集帧中启的一句个来誓进行此预测双向凶运动柔补偿予预测:使用验前、吹后两乱个帧患作为股参照欲帧来翻计算齐各块栗的运岗动矢厅量，身最后浪只选阁用与仙具有租最小常匹配辛误差虾的参环照帧迟相关蔽的运芳动矢澡量值插值删运动吵补偿附预测:取前伏参照情帧预衫测值篮与后州参照爪帧预魔测值喉的平座均值坚。这山时需吵要对树两个内运动漂矢量灵分别压进行除编码士传输51变换行编码其主双要思络想是浑利用检图像奋块内犁像素煮值之松间的暴相关匀性，窝把图离像变啊换到惊一组每新的队基上溪，使勉得能启量集佳中到饲少数板几个并变换否系数谱上，影通过奥存储替这些突系数效而达汤到压隆缩的堡目的蹄。在昆变换续编码梳中，奇由于丢对整员幅图珠像进鞋行变礼换的旱计算势量太叉大，花所以返一般进把原烤始图镇像分扣成许掘多个魄矩形冲区域悉子图往像独尿立进寇行变服换。痰常用山的变赏换有KL持T(K铃ar疗hu际ne姐n-替Lo扑ev存eTr市an晌sf顶or春m)，DC伪T(橡Di纪sc哈re绢teCo裕si权neTr格an岸sf食or德m)践，W叼HT效(W句al士sh殃-H封ad秆am杠ar菌dTr客an数sf拔or狼m)和DF层T(阶Di仁sc扎re组teFo做ur接ie掌r踢Tr写an齿sf究or雕m)。其中KL狮T是消今除相摸关性山最有抛效的校变换密，但站是由妻于其监计算暖量较肿大而厨没被俯采用黄，DC请T变换脾消除绢相关愁性的杠效果程接近KL刷T变换秧，而皇且存赢在快性速的泉算法踢，所铅以普蛮遍采昏用。52离散时余弦育变换离散亦余弦球变换DC轮T(勿Di姻sc牵re剧teCo酸si董ne搬T华ra译ns醒fo签rm跃at走io假n)具有槐快速林算法奥，且惭易于洁实现归等优赶点，续它的哄快速削算法诞已可码由专垂用芯劲片来赞实现砖，因事而被刺广泛清采用扣。离伶散余耽弦变典换方猜法研掩究较压早，做技术努成熟俗，图属像压汪缩实村践证肌明DC采T是许宁多图禽像的臣最佳管变换燃，它窃允许六将88图榴像的穗空间给表达泼式转症换为野频率姓域，邻只需疏要少劣量的瞧数据围点来肠表示织图像间。另偿外，DC凉T算法辫的性羞能很之好，摸可以春进行升高效演的运当算，验因此丝式使它竭在硬访件和现软件贞中都歌容易役实现触。目山前国棚际上蜻已经益制订顶了基写于离兆散余隶弦变快换的竟静止裹图像遍压缩仁标准JP树EG和运无动图卖像压滴缩标社准MP抗EG烤。53DC南T压缩姑过程胖中最稍关键假的步筹骤是撕一个维称为DC绑T的数艰学变填换。DC椒T和著卸名的艘快速没傅立哑叶变析换（FF递T）属于路同一歪类数棍学运盗算，未这类乞变换刻的基劳本运皆算是耽将信谊号从硬一种善表达让形式睬变成达另一帜种表叮达形农式，刑并且妹这种碍变换处过程滴是可恒逆的税。DC谦T变换缝的过菌程相象当复仓杂,叉源图乏像在挪进行DC丽T变换砌之前窗，首闸先把中源图翻像划嚼分为尤若干撕个8年×8跪像素茫的子材块，纹然后猎对8×8蜜像素株块逐罢一进贩行DC悬T变换峰。例稻如，列如果刮源图柔像为拔64肯048糕0的精分辨宝率,熄则划播分后平的图摸像将只包含到8060铜这样挖多的迈子块双。54图:JP明EG将源忙图像窑划分嫂为若污干个宪子块葵，每评个子貌块包够含8尸×8播个像井素55现在艺来看DC她T处理句前后底数据揪发生项了哪额些变泛化？公图像长一般覆可以惊用灰疼度（工或彩惧色）撑来表针示，役为讨乳论问轰题方法便，边我们也取图病像中鸦一个严被放争大了仰的8客×8捷个像扇素的魄子块尿作为产示例秤。假火设每嫂个像拴素的敲灰度枯值（基或颜绍色值砖）用鞠8比尤特来束表示诱，那算么共满有2亭56趟个灰隐度等患级（费或2喇56劣种颜臣色）柏。这貌样，冠我们近可以锅定义添一个图8行侧×8刊列的荡二维栏数组兔来表桶示图鸟像子智块中直各像箩素的烫灰度薪值和酒颜色切值。特于是杏我们堵就得困到了伴二维太数组康矩阵福。不抛失一渗般性受，如省果图蝇像是备真彩蚀