电视原理课件之视频压缩标准.pptx
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具体的编码方法如下。
(1)首先对系数序列分组，把每个非零 系数和它前面相邻的全部零系数分在一组 内。
(２) [ (符号1)，(符号2)]
相应的交流系数(AC Coefficient)组表
[(Run ，Size)，(Amplitude) ] (3)
4.1.3
4.2 H.261标准
H.261标准主要应用在综合业务数字 网ISDN上传输电视电话会议等低码率的多 媒体领域。1990年12月国际电报电话咨询 委员会(CCITT)通过了H.261建议书，即 “采用p×64kbit/s的声像业务的图像编解 码”，其中p=1,2,…，32
(3)压缩后的码率应与目前的计算 机网络传输码率相适配，为1.2～ 1.5Mbit/s
(4)在通信网络上能适应多种通信 网络的传输。
4.3.2 MPEG-2
MPEG-2是由ISO/IEC的MPEG专家 组与ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门) 的ATV的图像编码专家组共同开发的，所 以MPEG-2标准也是ITU-T的建议。
JPEG标准包括两种基本压缩方法。 (1)有损压缩方法：它是以DCT变换为 基础的压缩方法，其压缩比较高，是JPEG
(2)无损压缩方法，又称预测压缩方法， 是以二维DPCM为基础的压缩方式，解码 后能完全精确地恢复原图像采样值，其压
JPEG标准还包括多种工作模式。
(1) (2) (3)分级模式
4.1.2 JPEG压缩编码算法
(2)主级(Main Level，ML)
ML对应于ITU-R601建议的信源格式， 即720×480×29.97或720×576×25，最大 允许输出码率为15Mbit/s，其高型的码率 是20Mbit/s。
(3)高H-1440级(High-1440 Level)
H-1440属于高清晰度发展道路上的准 高清晰度级，没有得到实际应用。
MPEG-2标准支持不同性能和不同复 杂性的解码器，覆盖广泛的应用范围，充 分考虑了各种应用的不同要求，有较强的 通用性。
MPEG-2还规定了不同的压缩处理方 法，称为型(Profile)。
1．级(Level)
级表示MPEG-2编码器输入端的信源 图像格式。
(1)低级(Low Level，LL)
LL级对应的输入信源格式是CIF格式， 约是601标准中的信源格式的1/4，即 352×248×30或352×288×25，相应编码 的最大输出码率为4Mbit/s。
基于DCT的JPEG编解码原理框 图如图4-1所示。
图4-1 JPEG编解码原理框图
1．DCT
输入端把原始图像分成8×8像素块 (Block)之后送入DCT变换器，目的是去除 图像数据的空间冗余。
2．
利用人眼的视觉特性设计量化表。
3．
在编码之前，需要把二维的变换系数 矩阵转换为一维序列。
4．
为了消除码字中的统计冗余，采用可 变长熵编码。
(2)
MPEG-2以空间和时间可分级方法提 供空间和时间不同分辨率视频格式之间的 兼容。
(3)MPEG-1与MPEG-2
在许多情况下，MPEG-2表示成 MPEG-1的一个超集。
(4)MPEG-2
MPEG-2已广泛应用于DVD，SDTV 和 HDTV中。
4.4 MPEG-2 视频
4.4.1 MPEG-2
4.3.1 MPEG-1
MPEG专家组于1992年制定了MPEG1标准。标准的文件编号为ISO/IEC11172。 MPEG-1
第一部分系统(ISO/IEC11172-1)，是 关于数字视频、数字音频和辅助数据等多
第二部分视频(ISO/IEC11172-2)，是 关于位速率约为1.5Mbit/s的视频信号的压
第三部分音频(ISO/IEC11172-3)，是 关于每通道位速率为64kbit/s，128kbit/s和 192kbit/s的数字音频信号的压缩编码的规
MPEG-1标准的目标主要包括以下几
(1)在图像和声音的质量上必须高于可 视电话和会议电视的声像质量，至少应达 到VHS
(2)压缩后的数码率应能存储在光盘、 数字录音带DAT或可写磁光盘等媒体中；
4.2.2 H.261
在H.261算法中，不仅使用了JPEG算 法中的帧内压缩，还使用了帧间预测和运 动补偿技术。下面简单介绍H.261编码算法。 H.261编码器框图如图4-3所示。
图4-3 H.261编码器框图
4.3 MPEG标准简介
MPEG(Moving Picture Experts Group)是ISO和IEC两个国际组织的 联合技术委员会(JTCI)领导下的运动 图像专家组的英文缩写。
4.2.1
H.261与H.263的图像格式如表4-13所 示。
表 4-13
视频格式 亮度分辨率
SQCIF QCIF
128× 96 176× 144
CIF
352× 288
4CIF 16CIF
704× 576 1408× 1152
H.261 与 H.263 的图像格式
色度分辨率 H.261 H.263
64× 48
支持
88Hale Waihona Puke Baidu 72
支持 支持
176× 144
支持 支持
352× 288
可选
704× 576
可选
其中，CIF(Common Intermediate Format)为通用中间格式，QCIF (Quarter CIF)为1/4通用中间格式，SQCIF为扩展的 通用中间格式，4CIF为4倍的通用中间格 式，16CIF为16倍的通用中间格式。
第4章 视频压缩标准
4.1 JPEG标准 4.2 H.261标准
4.3 MPEG标准简介 4.4 MPEG-2 视频
4.5 MPEG-2系统
4.6 MPEG-4
4.1 JPEG标准
4.1.1 JPEG
JPEG(Joint Photographic Experts Group)是联合照片(静止)图像专家组的英 文缩写。
(1)MPEG-2
MPEG-2分为许多个部分，其中主要
第一部分系统(ISO/IEC13818-1)，是 关于多路音频、视频和数据的复用和同步
第二部分视频(ISO/IEC13818-2)，主 要涉及各种比特率的数字视频压缩编解码
第三部分音频(ISO/IEC13818-3)，扩 充了MPEG-1的音频标准，使之成为多通 道音频编码系统，可达到的环绕声5.1声道。
(1)首先对系数序列分组，把每个非零 系数和它前面相邻的全部零系数分在一组 内。
(２) [ (符号1)，(符号2)]
相应的交流系数(AC Coefficient)组表
[(Run ，Size)，(Amplitude) ] (3)
4.1.3
4.2 H.261标准
H.261标准主要应用在综合业务数字 网ISDN上传输电视电话会议等低码率的多 媒体领域。1990年12月国际电报电话咨询 委员会(CCITT)通过了H.261建议书，即 “采用p×64kbit/s的声像业务的图像编解 码”，其中p=1,2,…，32
(3)压缩后的码率应与目前的计算 机网络传输码率相适配，为1.2～ 1.5Mbit/s
(4)在通信网络上能适应多种通信 网络的传输。
4.3.2 MPEG-2
MPEG-2是由ISO/IEC的MPEG专家 组与ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门) 的ATV的图像编码专家组共同开发的，所 以MPEG-2标准也是ITU-T的建议。
JPEG标准包括两种基本压缩方法。 (1)有损压缩方法：它是以DCT变换为 基础的压缩方法，其压缩比较高，是JPEG
(2)无损压缩方法，又称预测压缩方法， 是以二维DPCM为基础的压缩方式，解码 后能完全精确地恢复原图像采样值，其压
JPEG标准还包括多种工作模式。
(1) (2) (3)分级模式
4.1.2 JPEG压缩编码算法
(2)主级(Main Level，ML)
ML对应于ITU-R601建议的信源格式， 即720×480×29.97或720×576×25，最大 允许输出码率为15Mbit/s，其高型的码率 是20Mbit/s。
(3)高H-1440级(High-1440 Level)
H-1440属于高清晰度发展道路上的准 高清晰度级，没有得到实际应用。
MPEG-2标准支持不同性能和不同复 杂性的解码器，覆盖广泛的应用范围，充 分考虑了各种应用的不同要求，有较强的 通用性。
MPEG-2还规定了不同的压缩处理方 法，称为型(Profile)。
1．级(Level)
级表示MPEG-2编码器输入端的信源 图像格式。
(1)低级(Low Level，LL)
LL级对应的输入信源格式是CIF格式， 约是601标准中的信源格式的1/4，即 352×248×30或352×288×25，相应编码 的最大输出码率为4Mbit/s。
基于DCT的JPEG编解码原理框 图如图4-1所示。
图4-1 JPEG编解码原理框图
1．DCT
输入端把原始图像分成8×8像素块 (Block)之后送入DCT变换器，目的是去除 图像数据的空间冗余。
2．
利用人眼的视觉特性设计量化表。
3．
在编码之前，需要把二维的变换系数 矩阵转换为一维序列。
4．
为了消除码字中的统计冗余，采用可 变长熵编码。
(2)
MPEG-2以空间和时间可分级方法提 供空间和时间不同分辨率视频格式之间的 兼容。
(3)MPEG-1与MPEG-2
在许多情况下，MPEG-2表示成 MPEG-1的一个超集。
(4)MPEG-2
MPEG-2已广泛应用于DVD，SDTV 和 HDTV中。
4.4 MPEG-2 视频
4.4.1 MPEG-2
4.3.1 MPEG-1
MPEG专家组于1992年制定了MPEG1标准。标准的文件编号为ISO/IEC11172。 MPEG-1
第一部分系统(ISO/IEC11172-1)，是 关于数字视频、数字音频和辅助数据等多
第二部分视频(ISO/IEC11172-2)，是 关于位速率约为1.5Mbit/s的视频信号的压
第三部分音频(ISO/IEC11172-3)，是 关于每通道位速率为64kbit/s，128kbit/s和 192kbit/s的数字音频信号的压缩编码的规
MPEG-1标准的目标主要包括以下几
(1)在图像和声音的质量上必须高于可 视电话和会议电视的声像质量，至少应达 到VHS
(2)压缩后的数码率应能存储在光盘、 数字录音带DAT或可写磁光盘等媒体中；
4.2.2 H.261
在H.261算法中，不仅使用了JPEG算 法中的帧内压缩，还使用了帧间预测和运 动补偿技术。下面简单介绍H.261编码算法。 H.261编码器框图如图4-3所示。
图4-3 H.261编码器框图
4.3 MPEG标准简介
MPEG(Moving Picture Experts Group)是ISO和IEC两个国际组织的 联合技术委员会(JTCI)领导下的运动 图像专家组的英文缩写。
4.2.1
H.261与H.263的图像格式如表4-13所 示。
表 4-13
视频格式 亮度分辨率
SQCIF QCIF
128× 96 176× 144
CIF
352× 288
4CIF 16CIF
704× 576 1408× 1152
H.261 与 H.263 的图像格式
色度分辨率 H.261 H.263
64× 48
支持
88Hale Waihona Puke Baidu 72
支持 支持
176× 144
支持 支持
352× 288
可选
704× 576
可选
其中，CIF(Common Intermediate Format)为通用中间格式，QCIF (Quarter CIF)为1/4通用中间格式，SQCIF为扩展的 通用中间格式，4CIF为4倍的通用中间格 式，16CIF为16倍的通用中间格式。
第4章 视频压缩标准
4.1 JPEG标准 4.2 H.261标准
4.3 MPEG标准简介 4.4 MPEG-2 视频
4.5 MPEG-2系统
4.6 MPEG-4
4.1 JPEG标准
4.1.1 JPEG
JPEG(Joint Photographic Experts Group)是联合照片(静止)图像专家组的英 文缩写。
(1)MPEG-2
MPEG-2分为许多个部分，其中主要
第一部分系统(ISO/IEC13818-1)，是 关于多路音频、视频和数据的复用和同步
第二部分视频(ISO/IEC13818-2)，主 要涉及各种比特率的数字视频压缩编解码
第三部分音频(ISO/IEC13818-3)，扩 充了MPEG-1的音频标准，使之成为多通 道音频编码系统，可达到的环绕声5.1声道。