运动图像压缩标准MPEG
JPEG、MPEG标准简介
７ ５
也 就是说 ， 图像 的主要 信 息包 含在 Ｙ 分 量 中． 因而 ， 的量化级 别 比 Ｕ、 的量 化级 别 多一些 ， Ｙ Ｖ 即对 Ｙ 分量 采
用 细量化 ， Ｕ、 采 用粗量 化 ， 对 Ｖ 进一 步提 高压 缩 比． ＧＢ格 式 与 ＹＵＶ 格式 之 间的转 化方 式是 ： Ｒ
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方 便 ．
［ 键 词 ］ 多 媒 体 ； 缩 ； ＰＥＧ ； ＰＥＧ 关 压 Ｊ Ｍ
［ 章 编 号 ］ １ ７ — ０ ７ ２ ０ ） ２ ０ ７ — ３ ［ 图 分 类 号 ］ ＴＰ３ １ ［ 献 标 识 ｔ ３ Ａ 文 ６ ２２ ２ （ ０ ６ ０ —０ ４０ 中 ９ 文 ｉ ！ ￣
运动图像压缩标准
运动图像压缩标准运动图像压缩标准是指对运动图像进行压缩处理时所遵循的一系列规范和标准。
在数字视频传输、存储和处理领域，运动图像压缩是一项重要的技术，它可以有效地减小视频文件的大小，提高视频传输的效率，降低存储成本，并且可以在有限的带宽下实现高质量的视频传输。
本文将介绍几种常见的运动图像压缩标准，以及它们的特点和应用场景。
首先，我们来介绍一下最常见的运动图像压缩标准之一，即MPEG标准。
MPEG标准是由国际标准化组织ISO/IEC的多媒体专家组制定的一系列压缩标准，其中包括了视频压缩标准MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
MPEG标准采用了一系列先进的压缩算法，如运动补偿、离散余弦变换（DCT）、运动估计等，能够在保证视频质量的前提下，显著地减小视频文件的大小。
MPEG标准被广泛应用于数字电视、DVD、蓝光光盘等领域。
其次，我们介绍一下H.264/AVC标准。
H.264/AVC标准是一种针对高清视频压缩的标准，它采用了更加先进的压缩算法，如帧内预测、变换编码、熵编码等，能够在保持高清视频质量的同时，进一步减小视频文件的大小。
H.264/AVC标准被广泛应用于蓝光光盘、高清数字电视、视频会议等领域，是当前应用最为广泛的视频压缩标准之一。
除了MPEG和H.264/AVC标准外，还有一些其他的运动图像压缩标准，如VP9、HEVC等。
这些标准在不同的应用场景下具有各自的优势，用户可以根据具体的需求选择合适的压缩标准。
在选择运动图像压缩标准时，需要考虑多个因素。
首先是压缩比，即压缩后的视频文件大小与原始视频文件大小的比值。
压缩比越高，说明压缩效果越好，但也可能导致视频质量的损失。
其次是编码复杂度，即压缩算法的复杂程度。
编码复杂度越高，需要的计算资源和时间就越多。
还有就是解码复杂度，即解压缩时所需的计算资源和时间。
在选择压缩标准时，需要综合考虑这些因素，并根据具体的应用场景做出合适的选择。
总的来说，运动图像压缩标准是数字视频领域中的重要技术之一，它可以有效地减小视频文件的大小，提高视频传输的效率，降低存储成本。
MPEG
MPEG-21:由MPEG-7发展而来
应用:数字节目的网上实时交换协议 开展MPEG-21研究工作的目的是： （1）是否需要和如何将不同的协议、标准、技术 等有机地融合在一起； （2）讨论是否需要制定新的标准；
（3）如果具备了前面两个条件，如何将这些不同 的标准集成在一起。
三、运动图象压缩编码的基本方法
• B图象 (Bidirectional Predictive-Picture) 帧内；正向；反向；双向预测
运动序列流的组成
应用:VCD,MP3,
Window95以后提供MPEG-1软件解码器
MPEG-2:1993年 数字电视压缩标准
数据传输率:4Mbps---15Mbps 三部分:第一部分系统是关于多路音频、视频和数据
的复用和同步的规定；第二部分视频主要涉及各种比 特率的数字视频压缩编解码的规定；第三部分音频扩 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。
（一）双向预测编码
单向预测：利用过去帧图象进行正向预测 双向预测：利用过去帧图象进行正向预测， 还可以利用未来帧图象进行反向预测。
过去的图象
正向预测
未来的图象
基于过去图象 的正向预测
插入的图象
基于未来图 象的反向预 测
双向预测示意图
(二)图象的类别 P107
为了在保证图像质量基本不降低而又能够获得高的压 缩比，MPEG专家组定义了三种图象: • I图象 (Intra-Picture) 帧内编码的图象 • P图象 (Predictive-Picture) 帧间正向预测；帧内预测
(a)N-1帧
(b)N帧
运动矢量的概念(三)有效图象块的选定无效图象块 有效图象块
MPG是运动图像压缩算法的国际标准
MPG是运动图像压缩算法的国际标准目录1 简介2 标准3 历史4 常见谬误5 全新压缩理念MPGMPG又称MPEG（Moving Pictures Experts Group）即动态图像专家组，由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)与IEC(International Electronic Committee)于1988年联合成立，专门致力于运动图像（MPEG视频）及其伴音编码（MPEG音频）标准化工作。
MPG - 简介MPEG是运动图像压缩算法的国际标准，现已被几乎所有的计算机平台支持。
它包括MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。
MPEG-1被广泛地应用在VCD（video compact disk）的制作，绝大多数的VCD采用MPEG-1格式压缩。
MPEG-2应用在DVD（Digital Video/Versatile Disk）的制作方面、HDTV （高清晰电视广播）和一些高要求的视频编辑、处理方面。
MPEG-4是一种新的压缩算法，使用这种算法的ASF格式可以把一部120 min长的电影压缩到300 M左右的视频流，可供在网上观看。
MPEG格式视频的文件扩展名通常是MPEG或MPG。
MPG - 标准MPEG标准主要有以下五个，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。
该专家组建于1988年，专门负责为CD建立视频和音频标准，而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。
及后，他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，建立了ISO/IEC1172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。
因此，大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由ISO(International Organization for Standardization)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。
MPEG标准
MPEG视频数据流的结构
运动图象序列
图片
图片组
图片切片
宏块
MPEG-1数据体系结构
块 8 象 素
8象素
运动序列 表头＋图片组＋结束标志
图片组 一系列图像
图象信号分3个部分:
一个亮度信号Y和两个色度信号U、V Y：U：V＝4：2：2。
色度和亮度 的位置关系
亮度信号Y由偶数个行和偶数个列组成， 色度信号U、V分 别取Y信号在水平、垂直方向的1/2。如图所示， 黑点代表 色度U、V位置，亮度Y位置用白圈表示。
多路复合而成的码流假设以介质特定格式存储在 DSM或网络上, 标准不规定介质特定格式。
系统解码器从输入多路复合流中抽取定时信息,并 对输入流进行分流处理, 输出两个基本流分别给视 频和音频解码器。
视频和音频解码器分别解码输出视频和声音信号。
系统、视频、音频和介质4个解码器之间用定 时信息进行同步。
支持的图像标准分辨率：NTSC制为352×240； PAL制为352× 288，每秒30帧画面, CD音质。
使用MPEG-1的压缩算法, 可将一部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。
4.2 MPEG-1标准
MPEG-1的最终目标是解决数字视频和数 字音频等多样压缩数据流的复合和同步问 题。
多路复合流构造为2层: 系统层和压缩层。系统 解码输入的是系统层; 而视频、音频解码器输
入的是压缩层。
系统解码器执行两类操作:
一类是作用在整个多路复合流上的操作,称为复合流操作; 另一类是作用在单个基本流上的操作,称为特定流操作。
系统层分为两个子层:
一个子层称为包(pack),是复合流操作对象; 另一个子层称为组(packet),它用于特定流操作。
运动图像压缩标准 MPEG
加详细的规定和进一步的完善，克服并解决了
MPEG-1不能满足日益增长的多媒体技术、数
字电视技术对分辨率和传输率等方面的技术要
求缺陷。
1.2 MPEG系列标准
与MPEG-1、MPEG-2相比，MPEG-4具
有如下独特的优点：
（1） 基于内容的交互性
（2）高效的压缩性
（3）通用的访问性
MPEG-4的主要应用领域有：因特网
1.2 MPEG系列标准
5.MPEG-21多媒体框架标准
制定MPEG-21标准的目的是建立一个
规范且开放的多媒体传输平台，让所有的多
媒体播放装置都能透过此平台接收多媒体资
料，使用者可以利用各种装置、透过各种网
络环境去获得多媒体内容，而无须知道多媒
体资料的压缩方式及使用的网络环境。同样
地，多媒体内容提供者或服务业者也不会受
输的在视频序列中处于该帧前的I帧或P帧作预
测参考帧，进行前向运动补偿预测；又用后面
的P帧作预测参考帧，进行后向运动补偿预测。
但B帧不能用来作为对其他帧进行运动补偿预
测的参考帧。
1.1 运动图图像压缩编码的基本方法 一个典型的MPEG图像排列如图1-11所示。
图1-11 典型的MPEG图像帧排列
1.2 MPEG系列标准
2.MPEG-2数字电视标准
MPEG-2标准是针对标准数字电视和高
清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层
的详细规定，标准的正式规范在ISO/IEC13818 中，标准名称为“信息技术——电视图像和伴 音信息的通用编码”。MPEG-2不是MPEG-1的 简单升级，MPEG-2在系统和传送方面作了更
1.MPEG-1标准
MPEG-1的标准名称为“信息技术——
mpeg编码标准三大部分
mpeg编码标准三大部分MPEG编码标准包括MPEG-视频、MPEG音频、视频音频同步三大部分。
拓展资料：MPEG格式，它的英文全称为Moving Picture Expert Group，即运动图像专家组格式，家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。
MPEG格式，它的英文全称为Moving Picture Expert Group，即运动图像专家组格式，家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。
MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，说的更加明白一点就是MPEG 的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的，把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200:1)。
目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG－1、MPEG－2、和MPEG－4，另外，MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。
MPEG－1：制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。
也就是我们通常所见到的VCD制作格式。
使用MPEG-1的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。
这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。
MPEG－2：制定于1994年，设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。
这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。
使用MPEG-2的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。
这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。
MPEG－4：制定于1998年，MPEG－4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。
MPG是运动图像压缩算法的国际标准
MPG是运动图像压缩算法的国际标准目录1 简介2 标准3 历史4 常见谬误5 全新压缩理念MPGMPG又称MPEG（Moving Pictures Experts Group）即动态图像专家组，由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)与IEC(International Electronic Committee)于1988年联合成立，专门致力于运动图像（MPEG视频）及其伴音编码（MPEG音频）标准化工作。
MPG - 简介MPEG是运动图像压缩算法的国际标准，现已被几乎所有的计算机平台支持。
它包括MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。
MPEG-1被广泛地应用在VCD（video compact disk）的制作，绝大多数的VCD采用MPEG-1格式压缩。
MPEG-2应用在DVD（Digital Video/Versatile Disk）的制作方面、HDTV （高清晰电视广播）和一些高要求的视频编辑、处理方面。
MPEG-4是一种新的压缩算法，使用这种算法的ASF格式可以把一部120 min长的电影压缩到300 M左右的视频流，可供在网上观看。
MPEG格式视频的文件扩展名通常是MPEG或MPG。
MPG - 标准MPEG标准主要有以下五个，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。
该专家组建于1988年，专门负责为CD建立视频和音频标准，而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。
及后，他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，建立了ISO/IEC1172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。
因此，大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由ISO(International Organization for Standardization)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。
MPEG-2与H.264压缩标准
MPEG-2与H.264压缩标准一、MPEG-2MPEG-2标准是MPEG组织于1995年推出的针对数字视频广播、高清晰度电视和数字视盘等制定的4~9Mb/s运动图像及其伴音的编码标准，是对MPEG1标准进一步扩展和改进。
MPEG-2是数字电视机顶盒与DVD等产品的基础，与MPEG1系统向下兼容，因此语法的最大特点在于兼容性好并可扩展。
MPEG-2采用的核心技术是分块DCT与帧间运动补偿预测技术。
图1基于块的混合视频编码基本流程MPEG-2视频允许数据速率高达100Mb/s，支持隔行扫描视频格式和许多高级性能。
考虑到视频信号隔行和特点，MPEG-2专门设置了“按帧编码”和“按场编码”两种格式，并相应地对运动补偿和DCT方法进行了扩展，从而显著提高了压缩编码的效率。
考虑到标准的通用性，增大了重要的参数值，允许有更大的画面格式，比特率和运动矢量长度。
除此之外，MPEG-2视频压缩编码还进行了以下扩展：1). 输入/输出图像彩色分量之比可以是4:2:0，4:2:2，4:4:4。
2). 输入/输出图像格式（分辨率）不限定。
3). 可以直接对隔行扫描视频信号进行处理。
4). 在空间分辨率、时间分辨率、信噪比方面的可分级性适合于不同用途的解码图像要求，并可给出传输上不同等级的优先级。
5). 输出码率可以是恒定的也可以是变化的，以适应同步和异步传输。
MPEG-2还规定了分辨率从低到高的4级5类共11种单独的技术规范，如表所示：二、 H.2641. 标准的制定与发展H.264/A VC 是最新的国际视频编码标准，它的制定过程最早是从1998年开始的。
当时ITU-T 第16研究小组在对H.263不断改进的同时，还启动了另一个研究项目H.26L ，目标是制定一个编码效率比当时标准提高一倍的新标准。
起初这个项目是由ITU-T 的视频编码专家组VCEG (Video Coding Expert Group)负责，随着标准中各项技术的提出和改进，在2001年12月ISO/IEC MPEG 也加入了进来，并与ITU-T VCEG合作成立了联合视频专家组JVT （Joint Video Team ）共同来完成标准的制定工作。
几种视频压缩技术概述
几种视频压缩技术概述（返回）（一）、JPEG——静止图像压缩标准1、JPEG国际标准化组织（ID）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）联合成立的专家组织JPEG（Joint Photographic experts group 经过五年艰苦细致地工作后，于是1991 年 3 月提出了ISO CDIO918 号建议草案：多灰度静止图像的数字压缩编码（简称JPEG标准）。
这是一个适用于彩色和单多多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准。
它包括基于DPCM （差分脉冲编码调制）、DCT（离散余弦变换）和Huffman 编码的有损压缩算法两个部分。
前者不会产生失真，但压缩比很小；后一种算法进行图像压缩住处虽有损失但压缩比可以很大，压缩20 倍左右时，人眼基本上看不出失真。
JPEG标准有三个范畴：A、基本顺序过程Baseline sequential processes 实现有损图像压缩。
重建图像质量达到人眼难以实现图像质量达到人眼难以观察出损失的要求。
采用8*8 像素自适应DCT算法、量化及H uffman 型的熵编码器。
B、基于DCT的扩展过程（Extended DCT Based Process ）使用累进行工作方式，采用自适应算术的编码过程。
C、无失真过程（Lossless Process ）采用预测编码及Huffman （或算术编码），可保证重建图像数据与原始图像数据完全相同。
基中的基本顺序过程是JPEG最基本的压缩过程：符合JPEG标准的硬软件编码/ 解码器都必须支持和实现这个过程。
另两个过程是可选扩展，对一些特定的应用项目有很大实用价值。
（1）、JPEG算法基本JPEG算法操作可分成以下三个步骤：通过离散余弦变换（D CT）去除数据冗余；使用量化表对DCT系数进行量化，量化表是根据人类礼堂系统和压缩图像类型的特点进行优化的量化系数矩阵；对量化后的DCT系数时行编码使其熵达到最小，熵编码采用Huffman可变字长编码（2）、离散余弦变换JPEG采用8*8 子块的二维离散余弦变换算法。
视频图像压缩标准主要有哪些
隔行扫描的特点，MPEG-2专门设置了“按帧编码”和“按场编码”两种 模式，并相应地对运动补偿和DCT方法进行了扩展，从而显著提高了压 缩编码的效率。考虑到标准的通用性，增大了重要的参数值，允许有更 大的画面格式、比特率和运动矢量长度。 MPEG-2视频是一系列的系统，每一个系统具有安排好的共性和兼容 程度。它允许对四种源格式或者级别进行编码，从简单清晰度(CIF格 式)到完全的高清晰度电视HDTV(High Definition Television)。除了 源格式的这种灵活性外，MPEG-2还规定了分辨率从低到高的4级5类共11 种单独的技术规范，同一种类不同级别间的图像分辨率和编码速率相差 甚远。表2给出了MPEG-2允许的级别和类的组合。 5、MPEG-4 1992年11月，MPEG专家组决定开发新的适应于极低码率的音频/视 频（AV，Audio-Visual）编码的国际标准，即MPEG-4。对于学术界来 说，极低码率（即小于64Kbit/s）是视频编码标准的最后一个比特率范 围。 MPEG-4专家组深入分析了AV领域中电视(television)、计算机 (computer)、通信(communication)以及其交叉融合的发展趋势后，认 为MPEG-4应该提供用于通信的新方式，其核心是基于内容contentbased)的AV信息存储、处理与操作，支持交互性、高压缩比以及通用存 储性等功能。同时在其结构上应具有适应性与可扩展性，以适应硬、软 件技术的不断发展，便于及时融合新的技术。 相对于MPEG的前两个压缩标准，MPEG-4已不再是一个单纯的视频音 频编解码标准，它将内容与交互性作为核心，从而为多媒体提供了一个 更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式和框架，而不是具体的算 法，这样人们可以在系统中加入许多新的算法。除了一些压缩工具和算 法外，各种各样的多媒体技术如图像分析与合成、计算机视觉、语音合 成等也可以充分应用于编码中。 H.261是ITU-T针对可视电话和会议电视、窄带ISDN等要求实时编解 码和低延时应用提出的一个编码标准。该标准包含的比特率为 p*64Kbit/s，其中p是一个整数，取值范围为1～30，对应比特率为 64Kbit/s～92Mbit/s。 6、H.261 H.261标准大体上分为两种编码模式：帧内模式和帧间模式。对于 缓和运动的人头肩像，帧间编码模式将占主导位置；而对画面切换频繁 或运动剧烈的序列图像，则帧间编码模式要频繁地向帧内编码模式切 换。 为了减少信道误码，采用一种叫做BCH（511，493）的纠错编码方 式。这种纠错码可以在493比特中自动纠正2比特的错误。按H261规 定，源编码器必须具备纠错编码的功能，而纠错编码是选用的。
第4章 运动图像压缩技术
第23页
2013年9月22日星期日
第4章
MPEG压缩编码技术
2.锥度编码模式 对一幅原始图像的分辨率按照水平方向和垂直方向不 断变化，相邻的两分辨率相差为2的倍数。 编码过程： 首先将原始图像信息进行滤波，再以原设定的2的倍 数为因子对滤波的结果进行“下行采样(downsampled)” 从而降低原始图像的分辨率。然后对已降低分辨率的 图像进行有损或无损方式编码。接着对低分辨率图像 解码，进行“上行采样(upsampled)”。相邻的两分辨 率的差值可用任何一种编码方式编码。重复上述步骤， 直到要编码图像达到完整的分辨率。注意，编码方式 可以是有损编码或无损编码，或者先是有损编码再是 无损编码。在低码率情况下锥形模式的性能优于JPEG 的其他编码模式。
第25页
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第4章
MPEG压缩编码技术
JPEG的性能，用质量与比特率之比来衡量，是相当 优越的，尤其是它的复杂度之低和使用时间之长。 对于8bit的彩包照片的有损模式，亮度元素占8bit精 度，两种色度元素也各占8bit的精度，但采样率只有 原来的一半。因此，输入图像平均每像素只有16bit， 于是在0.5bit/像素下，其压缩率为32:1，2bit/像素的 压缩图像与原图像区别不大，0.25bit/像素的图像质 量中等。JPEG曾对0.083bit/像素的图像作了测试，发 现它仅能达到可以辨认的程度，因此，这个比率并 不在标准中提及。
第5页 2013年9月22日星期日
第4章
MPEG压缩编码技术
对视频信号数字化的方式：全信 号数字化和分量数字化 全信号数字化：对图C信号直接进 行数字化 分量数字化：对图a、d和e信号分 别进行数字化，然后利用时分 复合方法进行处理。 分量数字化由于省去了电视信号 的反复解码和编码，亮度信号 和色差信号被分开处理，相互 间不存在干扰，同时对制式的 兼容性也好，所以目前普遍采 用分量数字化。
MPEG 2
MPEG组织制定的视频和音频有损压缩标准之一
01 简介
03 技术原理
目录
02 标准 04 编码码流
05 关键环节
07 其他事项
目录
06 应用
MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Experts Group)的缩写，于1988年成立。目前MPEG已颁布了三个 活动图像及声音编码的正式国际标准，分别称为MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4，而MPEG-7和MPEG-21都在研究中。
MPEG-2中编码图像被分为三类，分别称为I帧，P帧和B帧。
----I帧图像采用帧内编码方式，即只利用了单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性。I帧主要用 于接收机的初始化和信道的获取，以及节目的切换和插入，I帧图像的压缩倍数相对较低。I帧图像是周期性出现 在图像序列中的，出现频率可由编码器选择。
之型扫描与游程编码 熵编码
DCT是一种空间变换，在MPEG-2中DCT以8x8的像块为单位进行，生成的是8x8的DCT系数数据块。DCT变换的 最大特点是对于一般的图像都能够将像块的能量集中于少数低频DCT系数上，即生成8x8DCT系数块中，仅左上角 的少量低频系数数值较大，其余系数的数值很小，这样就可能只编码和传输少数系数而不严重影响图像质量。
DCT不能直接对图像产生压缩作用，但对图像的能量具有很好的集中效果，为压缩打下了基础。
量化是针对DCT变换系数进行的，量化过程就是以某个量化步长去除DCT系数。量化步长的大小称为量化精度， 量化步长越小，量化精度就越细，包含的信息越多，但所需的传输频带越高。不同的DCT变换系数对人类视觉感 应的重要性是不同的，因此编码器根据视觉感应准则，对一个8x8的DCT变换块中的64个DCT变换系数采用不同的 量化精度，以保证尽可能多地包含特定的DCT空间频率信息，又使量化精度不超过需要。DCT变换系数中，低频系 数对视觉感应的重要性较高，因此分配的量化精度较细；高频系数对视觉感应的重要性较低，分配的量化精度较 粗，通常情况下，一个DCT变换块中的大多数高频系数量化后都会变为零。
MPEG标准
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1. MPEG-1, -2, -4的目标是什么？ 答：MPEG-1处理的是标准图像交换格式的电视，即 NTSC制为352像素×240行/帧×30帧/秒，P缩的输出速率定义在1.5 Mb/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。
MPEG－1视像编码的主要对象是NTSC和PAL制的 数字电视，压缩比约为30：1时，视像质量相当于家用录
像系统的质量。
MPEG－1声音编码的主要对象是采样频率为44.1kHz 的声音数据，定义3个层次的压缩比，压缩比约为6：1 时，声音质量接近激光唱片的声音质量。
6
MPEG－1标准
MPEG－1标准由五个部分组成：
给出了用软件执行MPEG-1标准前3个部分的结果。
7
MPEG－2
MPEG-2标准从1990年开始研究，1994发布。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的标准号为ISO/IEC 13818，标准名称为
“信息技术——电视图像和伴音信息的通用编码”。 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4～9Mbit/s，最高达15 Mbit/s。
17
6. 扩展名为.MP3的含义是(
).
A)采用MPEG压缩标准第3版压缩的文件格式 B)必须通过MP-3播放器播放的音乐格式 C)采用MPEG音频层标准压缩的音频格式 D)将图像,音频和视频三种数据采用MPEG标准压缩后
运动图像国际压缩标准MPEG
Y
U
V
两个色度块（U，V） 4个88的亮度块
宏块的组成
efficient coding
- temporal redundancies of successive images
random access
- images are coded individually.
MPEG supports four types of image coding.
I P B D
I帧(帧内图像intra frame),是对整幅图像采用JPEG编 码的图像，是一个独立的帧，其信息由自身画面决 定，不需要参照其他画面而产生，是P图和B图的参 考图。 P图（前向预测帧Predicted Picture）,参照前一幅 I或P图像做运动补偿编码。 B图像(双向预测 Bidirectional Prediction)，它 参照前一幅和后一幅I或P图像做双向运动补偿编码。
宏块
获得高速压缩的关键是去掉尽可能多的冗余，在静 止图像压缩方面，MPEG和JPEG算法几乎是一样的。 首先把图像转换成YUV空间。Y分量被划分成1616的 小块，U及V分量被划分成88；然后，把1616亮度 块再划分成4个88块，这样88块就可以进行DCT变 换。 由一个1616像素的亮度信息和两个88像素的色度 信息组成的块称为宏块。一幅静态图像就是由许多 这样的宏块组成。对于分辨率为352240的NTSC制式 的一幅图像，有2215=330个宏块组成。对于分辨率 是352288的PAL制式的一幅图像，有2218=396个宏 块组成。
MPEG
国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)和国际电工委员 会(International Electro-technical Commission，IEC)联合成立ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，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 MPEG标准主要有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和 正在制定的MPEG-7等。
MPEG标准简介
MPEG标准简介介绍MPEG编码标准的发展过程，简要介绍MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等几个标准的基本特点和应用。
MPEG是国际标准化组织下的MPEG活动图像专家组（Moving Picture Experts Group)，于1988年成立，是一个为数字视频、音频之制定压缩标准的组织。
MPEG组织最初得到的授权是制定用于“活动图像”编码的各种标准，随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编码。
后来针对不同的应用需求，解除了“用于数字存储媒体”的限制，成为现在制定“活动图像和音频编码”标准的组织。
目前为止，在视频压缩领域MPEG成为最热也是应用最多的压缩技术。
随着互联网和宽带的发展，MPEG技术越来越多的在各个领域得到应用。
MPEG的任务是开发运动图像及其声音的数字编码标准，目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。
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(High-Definition TV，HDTV)工作组。
MPEG-4：多媒体应用标准(1999年发布)。
MPEG-7：多媒体内容描述接口标准(正在研究)。
1、MPEG-1标准及其应用MPEG-1标准于1993年8月公布，是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码的国际标准。
它提供的重要特性包括基于帧的视频随机访问，通过压缩比特流的快进/快退搜索，视频的倒放，以及压缩比特流的可编辑性。
MPEG1用于在CD—ROM上存储同步和彩色运动视频信号。
可优化为中等分辨率，并在其优化模式下，采用所谓的标准交换格式（SIF）。
MPEG1现已成为常规视频标准的一个子集，该子集称为CPB流。
基本的MPEG-1视频压缩技术基于宏快结构、运动补偿和宏块的有条件倒填。
MPEG1对色差分量采用4∶1∶1的二次采样率。
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多媒体技术基础与应用
MPEG-2
MPEG-2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。MPEG2所能提 供的传输率在3～10Mbit/s之间，在NTSC制式 下的分辨率可达720×486，可提供广播级的 图像质量和CD级的音质。MPEG-2主要针对高 清晰度电视(HDTV)所需要的视频及伴音信号， 与MPEG-1兼容。
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H.26x与MPEG标准的发展演进
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MPEG标准简述
视频能够压缩的根本原因在于视频数据具有 较高的冗余度。压缩就是指冗余的消除，主要基 于两种技术：统计学和心理 视觉。消除统计冗 余的基本依据是视频数字化过程在时间和 空间 上采用了规则的采样过程。视频画面数字化为规 则的像 素阵列，其密集程度适于表征每点最高 的空间频率，而绝大多数画面帧包含非常少甚至 不含这种最高频率的细节。
MPEG-7既不同于基于波形和基于压缩 的表示方式如MPEG-1和MPEG-2，又不同 于基于对象的表示方式如MPEG-4，而是将 对各种不同类型的多媒体信息进行标准化 描述，并将该描述与所描述的内容相联系， 以实现快速有效的搜索。MPEG-7的功能与 其他MPEG标准互为补充。
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12.2 基于第一代的视频编码技术-MPEG
MPEG的数据分为MPEG视频、MPEG音频和 同步信号三个部分，视频流包含画面信息， 音频流包含伴音信息，所有播放MPEG图像和 伴音数据所需的时钟信息都包含在同步信号 流中。
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MPEG系统的编码过程
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MPEG系统的解码过程
以H.264和MPEG-4标准代表了基于对象的
第二代压缩编码技术。它以视听媒体对象 为基本单元，采用基于内容的压缩编码， 充分利用了人眼视觉特性，抓住了图像信 息传输的本质，从轮廓、纹理思路出发， 支持基于视觉内容的交互功能，这适应了 多媒体信息的应用由播放型转向基于内容 的访问、检索及操作的发展趋势。
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MPEG流的分层结构
MPEG为更好地表示编码数据，规定了一个分 层的结构，自上到下分别是 ：
MPEG流（MPEG stream） 图像组（GOP，Group of Pictures） 图像（Image） 宏块（Macro block） 块（Block）
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MPEG-7
MPEG-7作为MPEG家庭中的一个新 成员，正式名称叫作“多媒体内容描述接 口” ，它将为各种类型的多媒体信息规定 一种标准化的描述，这种描述与多媒体信 息的内容本身一起，支持用户对其感兴趣 的各种"资料"进行快速、有效的检索。
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MPEG-7
基于视频平面对象（VOP)的编码
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基于视频平面对象（VOP)的编码
视频对象平面（VOP，Video Object
Plane）是MPEG-4视频编码的核心概念。 因此视频对象提取即视频对象分割，是 MPEG-4视频编码的关键技术，也是新一代 视频编码的研究热点和难点.
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第12章 数字视频编码标准MPEG与H.26x
12.1 视频编码标准概述
12.2 第一代的视频编码技术：MPEG 12.3 MPEG-4：基于对象的视频编码技术
12.4 基于内容的信息存取与MPEG-7
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MPEG家族 与H.26X家族
ITU-T（国际电信联盟远程通信标准化组织） 与ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工委员会)是 制定视频编码标准的两大国际组织。ITU-T的标准 包括H.261，H.262、H.263、H.264、H.265，主 要应用于实时视频通信领域，如会议电视。 MPEG系统标准由ISO/IEC制定，制定的标准主 要有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7等。 主要应用于视频存储(DVD)、广播电视、因特网 和流媒体以及内容服务与管理等方面
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第二代压缩编码技术
MPEG-4则代表了基于模型/对象的第二代
压缩编码技术，它充分利用了人眼视觉特 性，抓住了图像信息传输的本质，以对象 的轮廓、纹理、位移特征，支持基于视觉 内容的交互功能，适应了多媒体信息的应 用由播放型转向基于内容的访问、检索的 发展趋势。
多媒体技术基础与应用
是采用第一代压缩编码技术，着眼于图像信号的 统计特性来设计编码器。空间域的压缩依赖于图 像大块区域中相邻象素间的相似之处。在帧间编 码的情况下，每一帧图像划分成宏块以进行运动 补偿和编码以压缩时间冗余度。
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第一代视频编码技术： 基于块的编码与运动补偿技术基础与应用
MPEG-4
MPEG-4采用第一代视频编码的核心技术，如 变换编码、运动估计与运动补偿、量化、熵编码 外，还提出了一些新的有创见性的关键技术，并 在第一代视频编码技术基础上进行了卓有成效的 完善和改进。 MPEG-4实现基于内容交互的首要任务就是 把视频/图像分割成不同对象或者把运动对象从背 景中分离出来，然后针对不同对象采用相应编码 方法，以实现高效压缩。因此视频对象提取即视 频对象分割，是MPEG-4视频编码的关键技术， 也是新一代视频编码的研究热点和难点。
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MPEG-1
MPEG-1标准 1992年公布，其任务是在一 种可接受的质量下，把视频和伴音信号压缩 到速率大约为1.5Mb/s或更高的单一的MPEG数 据流。它可对SIF（标准交换格式）分辨率 (NTSC制式为352×240；PAL制式为352×288) 的图像进行压缩，每秒播放30帧，具有CD音 质，图像质量基本与VHS家用录像机相当。
视频编码技术的发展的三个阶段
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第一代视频压缩编码技术
第一代视频压缩编码也可称之为传统的压缩编码
方式，它建立在Shannon信息论的基础上，以经 典的集合论为基础，用概率统计模型来描述信源， 压缩就是去掉数据的冗余。
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第一代视频压缩编码技术
MPEG-1、MPEG-2、H.261、H.262、H.263都