多媒体计算机技术原理及应用八.ppt

1、多媒体计算机技术原理和应用，演示者：李晓，咨询课程8，MPEG-1，2，2，2，指南，佐原健二主要内容2.1信息显示和编码2.2中常用的数据压缩技术2.3静态图像压缩标准JPEG 2.4运动图像压缩标准MPEG 2.5视听通信编码解码标准H.261 2.6声音压缩标准2.4运动图像压缩标准MPEG 2.4.1 MPEG标准简介2.4.2 MPEG-1音频2.4.4 MPEG-1视频编码技术2.4.5 MPEG-2标准，MPEG-1，2，4，2.4学习要求，MPEG-1，2，5，MPEG-1，2，6，2.4 MPEG2.4.1 MPEG标准简介。MPEG标准是压缩运动图像的一系列标准。最初，MP

2、EG专家组的工作项目在3个方面进行了图像编码：1.5Mbps、lOMbps和40Mbps波特率，分别为MPEG-1、MPEG-2和MPEG-3。在L992上，由于MPEG-2扩展到了HDTV，支持MPEG-3的所有功能，因此取消了MFEG-3。MPEG-1、2，7、MPEG-1用于“以1.5Mbps的压缩编码数字存储媒体运动图像”.MPEG-1的工作主要是以可接收的重建质量将视频信号及其音频轨道压缩到大约1.5Mbps的比特率，并合成为一个MPEG位流，同时确保视频和音频同步。MPEG 2.4.2 mpeg-1标准、MPEG-1、2，8和MPEG-1标准分为四个MPEG系统部分，用于定义音频、

3、视频和相关数据的同步。MPEG视频：亮度信号分辨率为360140，色度信号分辨率为180120，定义了视频数据的编码和图像重建所需的解码过程。MPEG音频：定义音频数据的编码和解码。一致性测试。2.4 MPEG2.4. 2 MPEG-1标准、MPEG-1、2，9和MPEG-1标准没有规定编码器和解码器的体系结构或实现方法，但提出了功能和性能要求。此外，MPEG算法编码过程和解码过程是不对称对称算法。换言之，运动图像的压缩编码过程和还原解码过程是比编码过程相对简单的不对称算法。实际上，MPEG-1和MPEG-2只规定了侧重于标准化解码算法的解码方案。因此，MPEG编解码器(例如CCube CL4

4、50解码器系列)在使用硬件实现MPEG算法时最先实现。2.4 MPEG2.4. 2 MPEG-1标准，MPEG-1，2，10，MPEG音频压缩算法是第一个完全独立应用的高保真音频数据压缩国际标准。2.4 MPEG2.4. 3 MPEG音频、MPEG-1、2，11和MPEG音频标准具有以下特征：(1)音频信号采样率为32kHz、44.1kHz或48kHz；(2)压缩的比特流可以支持单色或双通道，其模式有四种。(3)压缩的比特流具有预定义的比特率之一。(4)MPEG音频标准提供三种不同的压缩级别。(5)编码的位流是循环冗余校验CRC中选择所需的构件。(6)在支持MPEG音频标准的专用流中包含附加信

5、息2.4 MPEG2.4. 3 MPEG音频、MPEG-1、2，12、MPEG数据压缩过程中出现的主要问题是：(1)仅使用帧编码方法压缩率不高。(2)采用单停止帧内编码方法，可以最好地满足随机访问要求。2.4 MPEG 2 . 4 . 4 . 4 MPEG-1视频编码技术，MPEG-1，2，13是用于减少时间冗馀的基于块的运动补偿技术，(1)基于块的运动补偿技术，(2)基于DCT转换的ADCT技术，减少了空间上的冗馀。2.4 MPEG2.4.4 MPEG-1视频编码技术，MPEG-1，2，14，基于块的运动补偿技术1。MPEG视频数据流的结构，MPEG-1，2，15，基于块的运动补偿技术1。M

6、PEG视频数据流的结构，宏块。块可以包含由1616的亮度信息和88色度信息2组成的运动信息在宏块中。每个宏块可以有一个或两个运动矢量。MPEG-1、2，16、基于块的运动补偿技术2。图像类型，MPEG将运动图像类型设置为I图像p图像b图像，MPEG-1，2，17，基于块的运动补偿技术2。图像类型，(1)I图像是利用图像本身的相关性压缩提供压缩数据流随机访问的点，使用基于ADCT的编码技术，压缩后为每个像素12位。I图像也称为帧内图形，类似于JPEG的帧内编码。MPEG-1，2，18，基于块的运动补偿技术2。图像类型，(2)P图像可以编码为最近的前一个I图像(或P图像)预测，也可以用作(正向预测

7、)下一个预测的参考图像，也称为预测图。MPEG-1，2，19，基于块的运动补偿技术2。图像类型，(3)B图像B橡皮可以在预测时使用上一个图像作为参考图像，使用下一个图像作为参考图像，或者同时使用这两个图像(双向预测)。MPEG-1，2，20，基于块的运动补偿技术2。图像类型，其预测方法有：(1)帧内编码，(2)正向预测；(3)向后预测；(4)双向预测，MPEG-1，2，21，基于块的运动补偿技术3。运动序列流的构造，MPEG-1，2，22，基于块的运动补偿技术3。运动序列流的构造，MPEG-1，2，23，基于块的运动补偿技术，运动补偿技术主要用于消除p图像和b图像的时间冗余，提高压缩效率。在M

8、PEG方案中，运动补偿技术在宏块级别工作。MPEG-1、2，24、基于块的运动补偿技术、每个图像类型的宏块和处理技术如下表所示。MPEG-1、2，25、基于块的运动补偿技术、所谓基于块的运动补偿技术(1)在参考帧中查找特定条件限制和当前预测的块的最佳匹配块。(2)找到匹配块后，恢复预测块时的两种处理方法：直接替换为匹配块：匹配块和预测错误(预测错误被编码为ADCT)。MPEG-1、2，26、基于块的运动补偿技术、包含动作信息的每个1616宏块通过前面相邻块的动作信息的差异偏置符号获得动作差异。然后，对运动差异使用可变长度码编码方法进一步压缩数据。注意：MPEG标准只说明运动信息的表示方式，不说

9、明运动向量的计算方式。MPEG-1，2，27，2.4 MPEG 2.4。5 MPEG-2标准、MPEG-2标准的主要内容如下：(1)MPEG2视频利用网络提供的更高带宽(1.5Mbps或更高)，支持具有更高分辨率图像的压缩和更高的图像质量。(2)为了适应徐璐其他应用程序的要求，确定了数据可交换性，徐璐定义了其他功能等级，每个等级由多个等级(3)编码器的设计，定义了11种规格，以确保较大自由度(4)MPEG-2与MPEG-1的向后兼容性以及广播、通信、计算机和家庭视听设备的需要。(5)MPEG-2音频与MPEG1音频向后兼容。MPEG-1、2，28和MPEG-2编码方法的MPEG-2编码方法与MPEG-l的区别在于，在交错扫描系统中，DCT转换是由用户在场或帧内选择，还是由用户自己选择。通常，对于细节多、移动部分少的图像，在帧内进行DCT执行；细节少、运动比重大的图像在现场进行了DCT。MPEG2采用两级编码