多媒体技术基础08
第8章_多媒体技术基础
常用的视频文件格式
☺AVI：微软公司采用的音频视频交错格 式，应用非常广泛。没有经过压缩， 数据量非常大，图像和声音质量较好。
☺RM格式：Real Networks公司开发的用 于网络实时传输视频和音频的压缩文 件格式。
黑－白图像的位图图形表示方法
位图的相关技术指标
☺ 分辨率：构成图像的像素数，描述的是图像的大 小，用水平方向像素数×垂直方向像素数表示；
☺ 色彩数：对于每个像素，图像文件需要使用若干 位二进制数描述其颜色信息，所用二进制数的位 数称为色彩数。色彩数为1时，只能表示两种颜 色（黑白图像）；色彩数为24时，可以表示224 种颜色，称为24位真彩色图像。
8.1.4 音视频国际编码标准
☺ MPEG：是针对动态图像压缩的国际标准
MPEG-1：广泛应用于VCD制作； MPEG-2：应用于DVD制作和高清晰数字电视广播； MPEG-4：是一种崭新的低误码率、高压缩比的视
频编码标准，应用于视频电话、视频电子邮件、电 子新闻
☺ MPEG还包括声音压缩标准，分为三层，
视频及其技术参数
☺视频（影像视频）：每帧图像通过实时 摄取自然景象或活动对象而获得的
☺帧：电影、数字视频、动画是由一系列 静止画面组成的，每个画面称为一帧， 各帧连续播放形成动态画面
☺帧速：单位时间播放帧的数量。一般在 每秒24~30帧之间，常用的有25帧/秒、 30帧/秒
视频及其技术参数
☺关键帧：视频信息往往利用关键帧动 态合成中间的视频帧，关键帧数过少， 会出现图像不稳定的现象
1、静态图像处理软件
Windows系统自带的“画图”软件
多媒体技术08DCT与JPEG编码
第8章 DCT 与JPEG 编码JPEG 是用于灰度图与真彩图的静态图像压缩的国际标准，JPEG 主要采用了以DCT （Discrete Cosine Transform ，离散余弦变换）为基础的有损压缩算法，在本章中会作较为详细的介绍。
JPEG 2000则是用于二值图、灰度图、伪彩图和真彩图的静态图像压缩的新标准，它采用的是性能更优秀的DWT （Discrete Wavelet Transform ，离散小波变换），将在下一章介绍。
因为视频的帧内编码就是静态图像编码，所以JPEG 和JPEG 2000的编码算法也用于MPEG 的视频编码标准中。
8.1 DCT与上一章所讲的几种熵编码不同，DCT （Discrete Cosine Transform 离散余弦变换）是一种变换型的源编码，使用十分广泛，也是JPEG 编码的一种基础算法。
DCT 将时间或空间数据变成频率数据，利用人的听觉和视觉对高频信号（的变化）不敏感和对不同频带数据的感知特征不一样等特点，可以对多媒体数据进行压缩。
8.1.1 余弦变换DCT 是计算（Fourier 级数的特例）余弦级数之系数的变换。
若函数f (x ) 以2 l 为周期，在[-l , l ]上绝对可积，则f (x )可展开成Fourier 级数：∑∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=10sin cos 2)(n n n l x n b l x n a a x f ππ其中正弦变换余弦变换 sin )(1 cos )(1⎰⎰--==l l n l l n dx l x n x f l b dx lxn x f l a ππ若f (x )为奇或偶函数，有 a n ≡0或b n ≡0，则f (x )可展开为正弦或余弦级数：∑∑∞=∞=+==101cos 2)( sin )(n n n n l xn a a x f l x n b x f ππ或任给f (x )，x ∈[0, l ]，总可以将其偶延拓到[-l , l ]：⎩⎨⎧-∈-∈=]0,[),(],0[ ),()(l x x f l x x f x f 然后再以2l 为周期进行周期延拓，使其成为以2l 为周期的偶函数。
《多媒体技术基础》PPT课件
8.2.4 数据压缩技术
数字化了的视频和音频信号的数量之大是非常惊人的。 带来的问题
占用存储容量 降低通信干线的信道传输率 影响计算机的处理速度和播放效果 问题的解决：数据压缩 数据压缩：一般可以分为有损压缩和无损压缩两种。
数据压缩技术的性能指标
① 压缩比:指输入数据和输出数据比。 ② 图像质量：对于有损压缩，失真情况很 难量化，只能对测试的图像进行估计。而无损压缩 不存在这一问题。 ③ 压缩／解压速度：在静态图像中，对压 缩速度的要求没有对解压速度的要求严格；在动态 图像中，压缩、解压速度都有要求，因为需实时地 从摄像机或其他设备中抓取动态视频。 ④ 硬软件系统：有些压缩／解压工作可用 软件实现，在设计系统时必须充分考虑如下两个因 素：比较复杂的算法，压缩或解压过程比较长；比 较简单算法，压缩比和压缩效果比较差。
2.常用图像文件格式
•BMP和DIB格式文件 设备无关的位图格式文件，Windows环境中经常使用.
•GIF格式文件 Internet上的重要文件格式之一，最大不超过64 KB， 256色以内，压缩比较高，与设备无关。
•JPEG格式文件（.JPG） 利用JPEG方法压缩, Internet上重要文件格式之一， 适用于处理256色以上、大幅面图像。
例1分钟的数字视频容量
分辨率
采样深度 帧/秒
640×480 ×3 ×30 ×60 =1 658 880 000字节
时间
常用视频文件格式
•AVI（Audio-Video Interleaved）文件 将视频与音频信息交错地保存在一个文件中，较好地解决了音频 与视频的同步问题，已成为Windows视频标准格式文件。 •MOV文件 利用它可以合成视频、音频、动画、静止图像等多种素材。 •MPG(.mpg)文件 是按照MPEG标准压缩的全屏视频的标准文件。 •DAT文件 是VCD专用的格式文件，文件结构与MPG文件格式基本相同。
多媒体期末复习题
多媒体期末复习题08计科期末考试复习指导一、填空题（每空x分，共40分）：1、多媒体技术的主要特征包含集成性、实时性、交互性和海量性等。
2、多媒体系统是指利用计算机技术、通讯技术来处理和控制多媒体信息的系统。
3、国际电报电话咨询委员会（ccitt）对媒体的分类就是感觉媒体、则表示媒体、整体表现媒体、存储媒体和传输媒体。
4、多媒体技术具有多样化、集成性、实时性和交互性的特点。
5、基于内容检索提取媒体对象内容属性的方式一般有手工方式、自动方式和混合方式。
6、波形音频主要分成自然界环境声响文件、语音和音乐文件。
7、mdbms要完成对多媒体数据的存储和管理，首先应能够有效地解决媒体的对象及媒体对象合成方式的表示。
8、目前常用的放大编码方法分成两类缓存放大法（或无损压缩法，或熵编码）和熵放大法（或有损压缩法）。
9、mdbms除必须满足物理数据独立性和逻辑数据独立性外，还应满足媒体数据独立性。
它是指系统能保持各种表示媒体信息的独立性和透明性。
10、多媒体应用领域系统的研发通常包含以下几个步骤：确认采用对象；明晰开发方法；准备工作多媒体数据；内置一个多媒体应用领域系统。
11、数据管理技术3次重大变革是指数据计算、数据库、多媒体数据库。
12、多媒体创作系统提供更多一种把内容和功能融合在一起的内置环境，就是为顺利完成任务的软件系统。
13、多媒体数据处理中的数据类型除了整型、实型、布尔型和字符型等常规数据类型外，还要处理图形、图像、声音、文字等及动画等复杂的数据类型。
14、根据通信节点的数量，视频会议系统可以分成为两类：点对点视频会议系统和多点视频会议系统。
15、多媒体表现因多种媒体并存而成为复杂活动，多媒体同步技术就是以时间顺序和空间关系来安排多种媒体的合成表现，比如smil语言。
16、多媒体数据库牵涉影响至传统数据库的用户USB、数据模型、体系结构、数据压低以及应用领域等许多方面。
17、媒体信息元模型就是利用了面向对象技术的封装、继承、聚合等一些特点，为复杂多媒体数据和信息提供强有力的抽象机制。
第一章 多媒体技术基础
动画
视频
.avi .mov .mpg .dat
Windows视频文件 Quick Time动画文件 MPEG视频文件 VCD中的视频文件
可执行程序文件 Real Audio和Real Video的流媒体文件
.exe .ram(.ra 其它 、.rm)
第一小节 多媒体技术概述
2.多媒体素材的特点 （1）文本 （2）图像 （3）动画 （4）声音 （5）视频影像
Illustrator是Adobe公司开发的矢量图形编辑软件 PageMaker是一个专业排版与图形制作软件。 CorelDRAW是一个矢量图形编辑和平面排版软件，可 用于印刷媒体制作，也可直接输出嵌入Flash的网页。 Freehand是Macromedia公司开发的矢量作图软件。 AutoCAD是AutoDesk公司开发的二维绘图软件，同 时也有部分三维功能，尤其在工程绘图领域有广泛的应用。 3D Max是AutoDesk公司开发的三维建模、动画设计 和渲染软件，在三维制作方面应用广泛。
国家信息化计算机教育认证
实用多媒体技术
第一章 多媒体技术基础
高等职业教育电子信息类专业 “双证课程”培养方案配套演示文稿
第一章 多媒体技术基础
多媒体技术是20世纪80年代以来发 展最迅速、最活跃的计算机技术之一。 多媒体技术已经渗透进人们生活的方 方面面，比如通信、印刷出版、影视 广播、教育科研等领域。
第二小节 多媒体素材制作与合成工具
（一） 文本处理工具 多媒体中的文本通常是指各种文字， 包括各种字体、尺寸、格式及色彩等。通常 使用的文本文件格式有：RTF、DOC、TXT。 文本的获取方式通常是直接在文本编辑软件 中输入，如WPS和Word等，或使用扫描仪 配合OCR文本识别软件获取。
多媒体技术基础
第30/19页
创造性，主动学习 团队精神 信息的驾驭能力 国际化 再学习的能力，终生教育 高度的责任心，巨大的承受力 跨学科的综合力
第31/19页
工业社会
主要生产方式 主要经济部门 起改造作用的源泉 战略性资源 主要技术 基本劳动者
方法论 时间观念 目的 轴心原则
信息社会
加工处理、回收再循环 服务业 信息 知识 智能技术 科学家、技术人员、 专业人员 经验主义 模型、模拟、决策理论 、系统分析 适应当时 面向未来预测和计划 与人类创造的未来竞争 人际间的竞赛 经济增长 理论知识的编码整理
用“书”传递信息。
第27/19页
第四次信息革命的标志是电信和无线电技术的发明， 包括电话、电报、录音、广播、电视等。 第四次信息革命实现了信息传播“质”的变化： “信息可以远距离传播”、“信息传播的速度和传 播面极大地提高”。 这种“质”的变化对社会产生了深刻的影响；使得 我们生存的空间变“小”，信息的“地位”上升， “信息、物资和能源”三足鼎立，成为现代社会赖 以生存的三大支柱。 用“电视、电话、广播”等传递信息。
第23/19页
所谓信息革命，就是信息对人类的作 用发生“质”的变化。 人类社会共经历了五次信息革命。这 五次信息革命对人类社会从原始社会 发展进化到今天（信息社会）起到了 巨大的推进作用。
第24/19页
第一次信息革命的标志是语言的产生。 正是语言的产生和使用，人类才有了正 规传递信息的渠道，才使得人类和其他 动物有所区别。
3) 生命工程科学
第21/19页
在日常生活和学习中，不管有意识还是无 意识，我们都要与信息打交道。
网络应用技术开篇-第08章 网络多媒体
* MPEG－1、 MPEG－2
MPEG－1的压缩算法，我们可以将一部120分钟长 的电影压缩到1.2GB左右，因此，它被广泛地应用 于VCD制作和一些视频片段的下载，目前90％以上 的VCD都是用MPEG－1格式压缩的 MPEG－2可以提供一个较广的范围改变压缩比，以 适应不同画面质量、存储容量和带宽的要求。它在 与MPEG－1兼容的基础上实现了低码率和多声道扩 展：MPEG－2可以将一部120分钟长的电影压缩到 4～8GB(它提供的是我们通常所说的DVD品质)
*哈夫曼(Huffman)编码
7X2+6X2+5X2+3X3+1X3=48
*关于压缩：MPEG
MPEG的全称是Moving Pictures Experts Group（即动态图像专家组），由ISO(国际 标准化组织)与IEC（International Electronic Committee）于1988年联合成立，致力于运 动图像(MPEG视频)及其伴音编码(MPEG音频) 标准化工作。
*关于压缩——MP3(MP3的全称MPEG1 Layer-3音
频文件)
MP3是目前最为流行的多媒体格式之一。 它是将WAV文件以MPEG2的多媒体标准 进行压缩，压缩后体积只有原来的1/10 至1/15(约每秒lM)，而音质基本不变。 MP3光碟除了在电脑上播放外，一些 HIFI也纷纷开发出支持MP3的机型。这 给MP3开通了一个走进家庭AV系统的广 阔天地。
8.1.2 多媒体作品的特点
交互性 数据量大 数据结构复杂 时序性、实时性
多媒体作品的特点——交互性
交互就是用户在某种程度上的参与。用户通 过操作，来改变多媒体作品的过程或某些特 征。 交互性是影视作品和多媒体作品的主要区别。 多媒体作品是通过硬件和软件及用户的参与 这三项来共同实现的。
第六章多媒体技术基础
3.CD Audio文件 扩展名为CDA，唱片采用的格式，无法编辑，文件 长度大。
4.MPEG-3文件 扩展名为MP3，压缩率大。
5.Real audio文件 扩展名为RA和RM。高压缩量比，极小的失真。
6.WMA文件 Windows Media Audio文件。压缩比及音质方面均
超过了MP3。
二、图形和图像
3.编码
数字化的波形声音是一种用二进制表示的串行比特流， 它遵循一定的标准或规范进行编码，其数据是按时间顺 序组织的。
一般说来，要求声音的质量越高，则量化级数和采样频 率也越高，为了保存这一段声音的相应的文件也就越大， 即要求的存储空间越大。声音通道的个数表明声音记录 是只产生一个波形（单声道）还是产生两个波形（立体 声双声道）。立体声的声音有空间感，但需要两倍的存 储空间。
图像（Image） ：能为人类视觉系统所感 知的信息形式或人们心目中的有形想像。可 由扫描仪、数字照相机、摄像机等设备进行 画面录入，数字化后以位图形式存储。
音频（Audio） ：包括音乐、话语及各种动 物和自然界发出的各种声音。属于听觉类媒 体，其频率范围大约在20Hz～20kHz之 间。
视频（Video） ：一系列的静态图像或图形 在一定时间内连续变化的结果。通常可通过 录像带、摄像机、影碟机等视频信号源设备 获取。
MIDI是Musical Instrument Digital Interface（乐器数字接口）的缩写，MIDI文件的 扩展名为MID。
MIDI文件不对音乐进行采样，而是对音乐的每 个音符记录为一个数字，所以与波形文件相比文件 要小得多，可以满足长时间音乐的需要。MIDI标准 规定了各种音调的混合及发音，通过输出装置可以 将这些数字重新合成为音乐。
多媒体技术基础讲义(DOC 103页)
多媒体技术基础讲义(DOC 103页)《多媒体技术基础》讲义教育科学学院1概述............................................................................................................................................. - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)1.1什么是多媒体 (2)1.2多媒体的特点 (5)1.3多媒体与多种媒体组合 (8)1.4多媒体的通信方式[本节略讲] (9)2数字化技术................................................................................................................................. - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)2.1文本与图形的数字化 (1)2.2声音的数字化 (8)2.3静止图像的数字化 (12)2.4视频信号的数字化 (16)3声音合成..................................................................................................................................... - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)3.1录音编辑 (2)3.2脉冲代码调制 (3)3.3增量调制 (8)3.4差分脉冲代码调制 (16)3.5线性预测 (18)4图像数据压缩编码基础............................................................................................................. - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)4.1编码与解码 (2)4.2媒体的数据量 (3)4.3压缩编码概述 (4)4.4压缩编码的方法 (14)5静止图像压缩............................................................................................................................. - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)5.1JPEG的目的 (2)5.2JPEG算法概述 (4)5.3基本处理算法 (7)5.4扩张处理算法（累进处理） (7)5.5无失真处理算法 (9)5.6数据结构 (10)5.7表色系及其编码 (12)6运动图像压缩............................................................................................................................. - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)6.1运动图像压缩编码的基本方法 (2)6.2MPEG I的基本特点 (4)6.3MPEG I的基本技术 (5)6.4MPEG I的数据结构 (7)6.5MPEG II简介 (8)7超媒体......................................................................................................................................... - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)7.1概述 (2)7.2节点与链 (5)7.3超媒体的信息结构 (8)7.4超媒体系统的信息结构设计 (8)7.5超媒体系统的体系结构 (15)7.6超媒体系统的应用 (18)8多媒体数据整合......................................................................................................................... - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)8.1多媒体数据整合的特点 (2)8.2多媒体文档 (3)8.3多媒体数据同步 (5)8.4多媒体写作工具 (6)9虚拟现实..................................................................................................................................... - 1 -教学目标 (1)教学内容 (1)9.1概述 (2)9.2虚拟现实的构成 (7)9.3虚拟现实的基本技术 (12)9.4虚拟现实的应用 (19)9.5虚拟现实的教育应用 (21)1概述教学目标通过本章学习，应对多媒体的概念有一个明确的认识，能：1．说明甚么是多媒体，并能够根据多媒体的基本特点来理解多媒体。
多媒体技术基础
多媒体技术基础多媒体技术基础是现代科技发展中的一项重要技术，它涉及到音频、视频、图像等多种媒体形式的处理和传输。
多媒体技术的不断进步和应用，极大地改变了我们的生活和工作方式。
本文将从多媒体技术的定义、分类、原理、应用以及发展趋势等方面进行详细介绍。
一、多媒体技术的定义和分类多媒体技术是指将文字、图像、声音、视频等多种媒体形式融合在一起，形成一种新的传播方式和信息呈现形式的技术。
它既是信息技术的延伸，也是数字化技术的一种应用。
根据多媒体的具体表现形式，多媒体技术可以分为以下几类：1. 文字媒体：文字是最基本的媒体形式，通过排版和字体设计等方式使文字具有更好的表现力和个性化，在多媒体技术中被广泛应用于新闻、广告、出版等领域。
2. 图像媒体：图像是一种静态的媒体形式，通过照片、绘画、图标等方式将信息以视觉形式展现出来。
图像处理技术使得图片可以被编辑、变换和增强，从而在多媒体技术中发挥重要作用。
3. 音频媒体：音频是一种声波信号，可以通过录音、合成等方式产生和传输。
多媒体技术中的音频处理技术可以对音频信号进行采样、编码、压缩等操作，使得音频可以在数字网络中进行传输和存储。
4. 视频媒体：视频是一种连续的图像序列，通过一定的播放速度形成连续的动态图像。
多媒体技术中的视频处理技术可以对视频进行采集、压缩、编辑等操作，使得视频可以在电视、电影、网络等媒体中播放。
二、多媒体技术的原理与技术多媒体技术的实现主要依赖于计算机技术、数字信号处理技术和网络通信技术等方面的支持。
其中，以下几个关键技术对多媒体技术的发展起到了重要的推动作用：1. 数据压缩技术：多媒体数据通常具有大量的冗余信息，通过对数据进行压缩可以减少存储和传输的开销。
常见的数据压缩方法包括无损压缩和有损压缩，其中有损压缩方法能够在一定范围内保证压缩后的数据质量。
2. 数据存储和检索技术：多媒体数据的存储和检索是多媒体应用中的基本需求。
基于文件系统、数据库和分布式存储等技术，可以实现对多媒体数据的高效管理和快速检索。
多媒体技术基础
传输层协议：如 TCP和UDP，负 责建立和维护通 信会话
网络层协议：如 IP协议，负责将 数据包从源地址 发送到目的地址
链路层协议：如 Ethernet协议， 负责将数据包封 装成适合在物理 介质上传输的帧 格式
应用层协议：如 HTTP、FTP等， 负责规定应用程 序之间的通信方 式
5G/6G技术：提供更高速、低延迟的网络传输，支持大规模设备连接 云计算技术：实现数据存储和处理的云端化，提高数据传输效率和安全性 区块链技术：提供去中心化的数据传输和存储解决方案，保障数据安全和可信度 量子计算技术：未来可能颠覆传统的数据传输和处理方式，提高计算效率和安全性
H.264标准：高压缩比、高图像质 量、低码流
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
MPEG标准：主要用于音视频压缩
HE-AAC标准：高压缩比、高音质、 低码流
PART FOUR
光盘存储原理：利用激光在光盘表面烧蚀形成凹坑来存储数据 光盘类型：CD、DVD、BD等
光盘存储容量：CD容量约为650MB，DVD容量约为4.7GB，BD容量约为25GB
远程教育：通过网络传输技术实现远程教育，方便学生随时随地学习。
视频会议：通过网络传输技术实现视频会议，方便企业进行远程沟通和协作。
流媒体服务：通过网络传输技术提供流媒体服务，如在线视频、音乐等，满足用户对多 媒体内容的需求。
物联网应用：通过网络传输技术实现物联网应用，实现智能家居、智能交通等功能。
等
技术原理：通 过分布式存储、 数据加密等技 术实现数据的 安全存储和访
问
PART FIVE
定义：网络传输技术是指通过网络将数据、音频、视频等多媒体信息进行传输的技术。 分类：主要包括有线传输和无线传输两种方式。 有线传输：通过电缆、光纤等物理介质进行传输，具有传输速度快、稳定性高等特点。 无线传输：通过无线电波进行传输，具有灵活性强、无需布线等优点，但易受干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
MPEG-2(续)
（1）信噪比伸缩性（Signal-to-Noise Scalability） （2）空间分辨率伸缩性（Spatial Scalability） （3）时间分辨率伸缩性（Temporal Scalability）
图形图Байду номын сангаас处理实验室
MPEG-2(续)
为了适应不同应用的需要，MPEG-2引入了配置 （profiles）和等级（levels）的概念，每种配置定 义一套新的算法，而每一个等级指定一套参数范围 (如图像大小、帧速率和位速率)。
图形图像处理实验室
MPEG-2(续)
MPEG-2的标准号为ISO/IEC 13818，它主要由以 下几部分组成： MPEG-2系统（ MPEG-1 Systems ） MPEG-2视频编码标准（MPEG-2 Video） MPEG-2音频编码标准（MPEG-2 Audio） MPEG-2高级音频编码标准（MPEG-2 AAC） 与MPEG-1一样，MPEG-2只规定了码流结构和解 码器算法规则，而把实际编码器模型向设计者开放， 以提供更多的选择性和自由度。
图形图像处理实验室
MPEG概念
到目前为止，已经开发和正在开发的MPEG标准有： MPEG-1：数字电视标准，1992年正式发布。 MPEG-2：数字电视标准。 MPEG-3：已于1992年7月合并到高清晰度电视工作组。 MPEG-4：多媒体应用标准(1999年发布)。 MPEG-5：直至1998年9月还没有见到定义。 MPEG-6：直至1998年9月还没有见到定义。 MPEG-7：多媒体内容描述接口标准(正在研究)。 MPEG-1和-2标准已经正式发布，并且得到广泛应用。 图形图像处理实验室
第八讲
MPEG压缩标准
图形图像处理实验室
主要内容
MPEG概念 MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-7 MPEG Audio MPEG Video
图形图像处理实验室
MPEG概念
MPEG(Moving Picture Expert Group)是在 1988年由国际标准化组织(ISO)和国际电工委 员会(IEC)联合成立的专家组，负责开发电视 图像数据和声音数据的编码、解码和它们的同 步等标准，这个专家组开发的标准称为MPEG标 准。
图形图像处理实验室
MPEG-1
输入、输出指标：
352×288×25×8×1.5 30Mb/s 352×240×30×8×1.5
MPEG视频 编码器
26 : 1
1.15Mb/s
图形图像处理实验室
MPEG-2
MPEG-2标准从1990年开始研究，1994发布DIS。 它是一个直接与数字电视广播有关的高质量图 像和声音编码标准。MPEG-2可以说是MPEG-1的 扩充，因为它们的基本编码算法都相同。但 MPEG-2增加了许多MPEG-1所没有的功能，例如 增加了隔行扫描电视的编码，提供了位速率的 可变性能(scalability)功能。MPEG-2要达到 的最基本目标是：位速率为4～9 Mbit/s，最 高达15 Mbit/s。
图形图像处理实验室
MPEG-1
MPEG-1标准号为ISO/IEC 11172，它由五部分组成： MPEG-1系统（ MPEG-1 Systems ）：规定视频数据、 声音数据及其他相关数据的同步合成技术 MPEG-1视频编码标准（MPEG-1 Video） MPEG-1音频编码标准（MPEG-1 Audio） MPEG-1一致性测试：详细说明如何测试比特数据流和解 码器是否满足MPEG-1前3个部分(Part1，2和3)中所规定 的要求。 MPEG-1软件模拟：一个技术报告，给出了软件执行 MPEG-1前3个部分的运行结果。
MPEG-1
MPEG-1处理的是标准图像交换格式(Standard Interchange format，SIF)或者称为源输入格 式(Source Input Format，SIF)的电视，即 NTSC制为352像素´ 240行/帧´ 30帧/秒，PAL 制为352像素´ 288行/帧´ 25帧/秒，压缩的输 出速率定义在1.5 Mbit/s以下。这个标准主要 是针对当时具有这种数据传输率的CD-ROM和网 络而开发的，用于在CD-ROM上存储数字影视和 在网络上传输数字影视。
图形图像处理实验室
MPEG-2(续)
MPEG-2 Video与MPEG-1的基本编码算法相同，只是 增加了如下功能： （1）能够在很宽的范围内对不同分辨率和不同输出比 特率的图像信号有效的进行压缩。 （2）处理隔行扫描的视频信号的能力。 （3）多样化的取样模式：4:2:0，4:2:2，4:4:4 （4）可伸缩（Scalable）的视频编码模式： Ⅰ 编码时可以在图像质量和数据速率之间作出调整 Ⅱ 解码时只对码流的一部分进行解码和对码流的全部 进行解码能够分别获得不同质量的重建图像。 图形图像处理实验室
图形图像处理实验室
MPEG-2(续)
MPEG-2的配置
配置（profile） 简单(Simple) 基本(Main) 信噪比可变 空间分辨率可变 特征
4:2:0取样，仅用I、P帧，支持随机存取， 不支持可伸缩性 以上参数，加上支持B帧 以上参数，加上信噪比可变性 以上参数，加上空间分辨率可变性
高档(High)
以上参数，4:2:2采样方式
图形图像处理实验室
MPEG-2(续)
MPEG-2的等级
等级（level） 特征
352×288，30帧/s，1.2Mb/s
720×576，30帧/s，4~15Mb/s
低级（Low）
基本级（Main） 高级（High）
高级（High）1440 1440×1152，60帧/s，60Mb/s
1920×1152，60帧/s，80Mb/s
图形图像处理实验室
MPEG-2(续)
MPEG-2的配置与等级的组合
配置 Profile 简单 基本 信噪比 空间 ● ● 等级 低 中 ● ● ● ● ● ● 高1440 高1920
高
●
●
●
图形图像处理实验室
MPEG-4
MPEG-4从1994年开始工作，目标是为视听(audio-visual)数 据的编码和交互播放开发算法和工具，它是一个数据速率很 低的多媒体通信标准。MPEG-4 算法的核心是支持基于内容 的(content-based)的编码和解码功能，也就是对场景中使 用分割算法抽取的单独的物理对象进行编码和解码。