数字电视视频压缩技术论文

合集下载

数字电视视频压缩技术原理

数字电视视频压缩技术原理

数字电视视频压缩技术原理摘要:视频压缩通过减少和去除冗余视频数据的方式,达到有效发送和存储数字视频文件的目的。

在压缩过程中,需要应用压缩算法对源视频进行压缩以创建压缩文件,以便进行传输和存储。

要想播放压缩文件,则需要应用相反的解压缩算法对视频进行还原,还原后的视频内容与原始的源视频内容几乎完全相同。

压缩、发送、解压缩和显示文件所需的时间称为延时。

在相同处理能力下,压缩算法越高级,延时就越长。

传统的压缩编码是建立在香农(Shannon)信息论基础上的,它以经典的集合论为基础,用统计概率模型来描述信源,但它未考虑信息接受者的主观特性及事件本身的具体含义、重要程度和引起的后果。

因此,压缩编码的发展历程实际上是以香农信息论为出发点,一个不断完善的过程。

从不同角度考虑,数据压缩编码具有不同的分类方式。

按信源的统计特性可分为预测编码、变换编码、矢量量化编码、子带-小波编码、神经网络编码方法等。

数眼的视觉特性可能基于方向滤波的图像编码、基于图像轮廓-纹理的编码方法等。

按图像传递的景物特性可分为分形编码、基于内容的编码方法等。

视频压缩技术是计算机处理视频的前提。

视频信号数字化后数据带宽很高,通常在20MB/秒以上,因此计算机很难对之进行保存和处理。

采用压缩技术以后通常数据带宽右以降到1-10MB/秒,这样就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。

常用的算法是由ISO制订的,即JPEG和MPEG算法。

JPEG是静态图像压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像,它包括两部分:一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码,一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法,前者压缩比很小,主要应用的是后一种算法。

在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法,即Motion JPEG。

它是将视频信号50帧/秒(PAL制式)变为25帧/秒,然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。

通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。

数字电视中的视频压缩技术研究

数字电视中的视频压缩技术研究

数字电视中的视频压缩技术研究随着数字电视技术的不断发展,视频压缩技术也越来越受到关注。

视频压缩技术是指将视频文件采用一定的算法压缩成更小的文件,以便于存储和传输。

在数字电视中,视频压缩技术是非常重要的,因为数字电视信号的带宽非常宝贵,而视频文件的大小又非常庞大,所以采用视频压缩技术对于提高视频传输的效率和质量都有着重要的作用。

数字电视中的视频压缩技术主要有两种,分别是MPEG-2和H.264。

在这两种压缩技术中,H.264压缩技术被认为是更先进、更有效的技术。

首先,我们来介绍一下MPEG-2压缩技术。

MPEG-2是一种常用的视频压缩格式,它可以将高清视频压缩成标清视频,并且在压缩过程中能够保证视频的画质不受到太大的影响。

MPEG-2压缩技术利用了空间压缩和时间压缩两种方法,它通过将视频分成若干个块,然后对每个块进行压缩,从而达到压缩视频文件的目的。

虽然MPEG-2技术较为成熟,但是它存在一些缺点,如压缩率不高、数据量较大等问题。

这些问题使得MPEG-2技术在数字电视领域并不是最佳的选择。

接下来,我们来看一下H.264压缩技术。

H.264是一种高级视频编解码标准,它可以将视频文件压缩成非常小的文件,同时保证视频的高质量。

H.264技术在数字电视领域中有着广泛的应用,因为除了可以实现高效的压缩外,H.264技术还能够提供更好的图像质量和更高的编码效率。

H.264技术利用了先进的帧内预测和帧间预测算法,通过分析视频的特征,采用不同的压缩方式,从而实现视频文件的高效压缩。

此外,H.264技术还包括一系列的编码优化技术,例如熵编码、量化和运动估计等,这些技术都能够提高视频压缩的效率和质量。

但是,H.264压缩技术也存在一些问题。

首先,H.264技术需要更加强大的硬件支持,因为它的压缩算法更为复杂,所以要求计算机有更高的配置才能够达到很好的效果。

其次,H.264技术在编码的过程中可能会出现一些问题,例如噪点和色块等现象,这些现象会对视频的质量产生一定的影响。

浅析高清数字电视视频压缩编码技术

浅析高清数字电视视频压缩编码技术

浅析高清数字电视视频压缩编码技术作者:王丰娟淡菊利来源:《数字技术与应用》2014年第06期摘要:随着社会的科技发展,超高清数字电视已经在我国开始普及,高清数字电视已经是人们追求时尚的一个热点话题。

研究人员对高清电视这一领域进行了深入的研究。

高清数字电视的比以往电视的分辨率要高很多倍,极大了丰富了人们的生活,使生活不再单调乏味。

高清数字电视在科技上比较领先,它的分辨率非常的高,在电视运行的时候也必须要配备相对较大的容量信号数据装置才可以满足高的分辨率,这里要用到电视压缩编码技术。

本文主要探讨了高清数字电视的特点和电视压缩编码的技术问题。

关键词:高清数字电视视频压缩编码压缩编码技术中图分类号:TN919.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)06-0216-01随着社会高清数字电视视频压缩编码技术的发展,数字视频压缩编码在很多个领域进行进行了广泛的应用,视频编码技术在压缩编码的过程当中会产生块效应,这种块效应的发生导致了压缩图像质量的下降,而预处理完全可以很好的的制止块效应,所以,视频信号在编码之前一定要进行预处理,首先是噪声的问题,还有一些人不能看到的高频信息,以此来达到最好的编码效果。

预处理主要是应用在电视上,电视广播行业在我国有了几十年的发展,电视行业发展到今天有了卓越的进步,从以前的黑白电视到现在的高清数字电视。

人们对生活不断的要求,极大的促使了电视产品的更新换代的步伐。

在一些发达的国家,对于高清数字电视已经全面的普及了,并且开始研发超高清数字电视。

在我国高清数字电视技术的发展,很大程度上丰富了人们的生活,缓解了工作上的压力,也为自己的业余生活带来了很大的乐趣。

1 对高清数字电视视频压缩编码的概述在对高清数字电视视频压缩编码色度采样为例进行概括,我们对高清数字电视视频压缩编码技术有效研究的目的是更新视频压缩标准,用新的压缩标准来满足宽带传输高标准要求,这样可以提高数字电视画面的分辨率。

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势范成军【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)024【摘要】Along with the continuous development of information technology, high-definition digital TV revealed a strong growth momentum.Analysis the reason, lies in the high clear digital television can provide better audio-visual enjoyment, let the audience see more clearly.And technology, to achieve this goal is video compression coding technology.This paper first introduces the ultra high clear digital television video compression coding technology,%伴随着信息技术的不断发展,超高清数字电视呈现出了强劲的增长势头.分析其中的原因,就在于超高清数字电视能够提供更好的视听享受,让观众看的更清楚.而实现这一目标的技术,就是视频压缩编码技术.本文首先介绍了超高清数字电视视频压缩编码技术的,然后对其基本核心技术进行了分析,并对今后的发展趋势进行了预测.【总页数】2页(P133-134)【作者】范成军【作者单位】国家新闻出版广电总局广播电视卫星直播管理中心,北京,100866【正文语种】中文【相关文献】1.浅析超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 王子微;杨盈昀2.浅析超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 王玉柱3.超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 赵嘉姝4.超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势分析 [J], 王洪军5.超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 戴雨因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

电视信号传输设施中的视频压缩和解压缩算法

电视信号传输设施中的视频压缩和解压缩算法

电视信号传输设施中的视频压缩和解压缩算法随着科技的不断进步,电视信号传输设施在过去几十年间取得了巨大的进展。

其中,视频压缩和解压缩算法扮演了极其重要的角色,它们使得高质量的视频能够以较低的带宽传输,并在各种终端设备上进行播放。

本文将深入探讨电视信号传输设施中的视频压缩和解压缩算法的原理、应用和发展。

一、视频压缩算法1. 压缩原理视频压缩的核心原理是利用视频中的冗余性,通过减少数据量来实现压缩。

视频信号中的冗余主要包括时间冗余、空间冗余和视觉冗余。

时间冗余是指视频帧之间的相似性,当连续的帧之间变化不大时,只需保存其中的一帧,而后续的帧则可以通过引用该帧以达到压缩的目的。

空间冗余则是指每一帧中相邻像素之间的相似性。

利用空间冗余,可以通过运动补偿算法来减少数据的冗余性。

视觉冗余是指人眼对于图像或视频中细节的感知有限,对一些细节不敏感甚至忽略,因此可以通过去除这些细节来达到压缩的效果。

2. 常见压缩算法在视频压缩中,最常见的算法是基于两类压缩标准:有损压缩和无损压缩。

有损压缩算法,如MPEG(Moving Picture Experts Group)系列标准,通过降低图像或视频质量而实现高压缩率。

这类算法将视觉冗余作为主要压缩手段,通过调整图像质量、颜色量化、空间滤波等手段来减少数据量。

MPEG标准已经广泛应用于数字电视、视频会议等领域。

无损压缩算法,如H.264和H.265,通过保持数据原始质量而实现中等到低压缩率。

这类算法主要利用空间冗余和时间冗余进行压缩,同时保留视频图像的所有细节,不会引入明显的失真。

H.264和H.265标准被广泛应用于高清和超高清视频领域。

二、视频解压缩算法视频解压缩算法是视频压缩的逆过程,通过对压缩后的视频进行解码,恢复原始的视频数据。

解压缩算法分为两个主要步骤:解码和渲染。

1. 解码解码是将压缩后的数据流转换为原始视频数据的过程。

解码器首先根据压缩格式的要求进行解析,恢复视频帧的结构、图像数据和元数据。

浅谈高清数字电视视频压缩编码技术

浅谈高清数字电视视频压缩编码技术

编码技术 。
参 考 文献 : [ 1 ]阮 若 林 , 胡 瑞 敏 . 数 字 视 频 压 缩
关键词 :高清数字 ;电视视频 ;压缩编码 随着 人们 对 精神 生活 的要 求 不断 提 上 更具 有应 变 度 。已有 学者 在 HE VC编 过程应根据对应 的分类标识有效的补偿 。 高 , 电视 产 品不 断更 新 换代 。高 清数 字 码技 术 的基 础上研 究 发 明了在 新能 上更 各个模 板 只对 相邻 的像素 产生 相 比较现 电视 具有 较 高 的分辨 率 ,能满 足用 户对 具优 势 的超 大尺 寸 的编码 结构 ,该 编码 象 , 所 以实际操作时非常简单 。L C U能够 画质 的要求 ,丰 富 了人们 的 精神 生 活。 还加入 了三种不 同的结构 方式 ,即 C U、 在一定环境下进入独立解码状态 ,在顶行 视频 压缩 编码 技术 则 在高 清数 字 电视 中 P U 、T U ,来进 行有 效 的分 隔 、编码 ,保 和 底行 的 L C U像 素一般 不对模 板进 行有 具 有 重 要作 用 ,下面对 此 加 以研 究 , 旨 障了编码压缩后的效果。H E V C编码技术 效处理 ;根据这 个现象 可看 出,任何一个 在结 构上 要 比 H. 2 6 4编码 结 构 大很 多 。 L 在提高压缩效率及质量 。 C U的左右两列 ,其像素也不对模板进行 1 高清数字 电视视频压缩编码 的概述 在 HE V C编 码 结 构 中 C U代 表 的是 编 码 信息处理工 作。 目前 ,H E V C主要有 像素 本文 以高清数字电视视频压缩编码色 单 元 ,C U的 内部结 构方式 和整体上 的结 与 区域 的 A L F分类 方法。一般 重建 图像 度为 4 :2 :0的色度为例 ,对高清数字 电 构 是相 同的 ,同样采用 四叉树 递归 方式 很容易在一定环境下失真 ,为了避免这种 视视频压缩编码技术有效研究的 目的是更 加 以划 分 ,最小 块 的 C U为 8 ×8 ,最 大 失真现象 的发生 ,科技人员可采用 H E V C 新视频压缩标准 。用新 的压缩标准来满足 块 的 C U是 6 4×6 4 ,说明划分 出的 C U单 引入 自 适应环路滤波器技术。这种技术是

数字视频技术论文

数字视频技术论文

数字视频技术论文数字视频就是以数字形式记录的视频,和模拟视频相对的。

下面是店铺整理的数字视频技术论文,希望你能从中得到感悟!数字视频技术论文篇一数字视频压缩的发展摘要:简述图像压缩国际标准MPEG定义、特点、性能与应用,近年来压缩标准的趋势。

关键词:视频压缩 ; MPEG;标准世界通信与信息技术迅猛发展时代的来临,对多媒体技术包括声音、图形、数据以及图像在内多种媒体信息的传送和处理提出更高要求,而研究多媒体数据压缩编码尤其是数字视频压缩技术更成为其核心技术。

现有的国际通用的视频压缩标准主要有MPEG、H、JPEG等。

一、视频压缩标准的原理MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Exports Group)的缩写,是国际标准化组织ISO/IEC下一个制订动态视频压缩编码标准的组织,实质即利用数字压缩手段使运动图像频带压缩的国际标准,于1988年成立。

MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度,利用DCT技术以减小图象的空间冗余度,利用熵编码则在信息表示方面减小了统计冗余度。

目前MPEG已颁布了两个活动图像及声音编码的正式国际标准,分别称为MPEG-1和MPEG-2。

二、视频压缩国际标准1、MPEG-1标准。

MPEG-1标准是在数字存储介质中实现对活动图像和声音的压缩编码,编码码率最高为1.5Mbit/s,支持SIF格式的输入图像即525/625两种格式:352x240x30和352x288x25。

特点是它是一种有损的(即低比特率、及伴随着一些图像和伴音信息的丢失),非平衡(即压缩一幅图像比解压缩慢的多)编码。

具有CD音质,质量级别基本与VHS相当。

MPEG-1是一个开放的、统一的标准,被用于数字电话网络上的视频传输,也被用于做记录媒体或是INTERNET上传输音频,在商业上尤其是小型激光视盘(VCD)等家庭视像上获得成功应用。

尽管图像质量优于VHS视频的质量,但还不能满足广播级要求。

电视原理视频压缩技术

电视原理视频压缩技术

电视原理视频压缩技术今天我们将要介绍的是电视原理中的一项重要技术——视频压缩技术。

在过去,电视信号的传输需要占用很大的带宽,这对传输和存储带来了很大的挑战。

为了解决这个问题,视频压缩技术应运而生。

视频压缩技术是将原始视频信号经过编码处理,使其占用更小的存储空间或传输带宽。

这样,我们就可以通过有限的带宽来传输更多的影像信息。

有两种主要的视频压缩算法——有损压缩和无损压缩。

有损压缩是指在编码过程中舍弃一些不太重要的视频信息,以达到减小文件大小的目的。

这样做的好处是可以显著减小文件大小,但在还原时可能会损失一些影像质量。

无损压缩则是在编码过程中不舍弃任何视频信息,以保持完整性和准确性。

这样的好处是可以完全还原原始视频,但文件大小相对较大,需要更大的存储空间和传输带宽。

视频压缩技术有很多种,其中一种最常用的是MPEG (Moving Picture Experts Group)压缩算法。

MPEG被广泛应用于数字电视、DVD、视频播放器等多媒体领域。

MPEG通过对视频信号进行空域和时间域的处理,将相似的图像部分进行编码,以减小冗余信息,从而达到压缩文件大小的目的。

这种算法既能保持画面的清晰度,又能有效地减小文件的大小。

另外,视频压缩技术还可以通过使用编码器和解码器来实现。

编码器负责将原始视频信号进行压缩编码,而解码器则负责将压缩后的视频信号解码并还原成原始信号。

总结一下,视频压缩技术是电视原理中的重要组成部分,通过舍弃一些不太重要的信息或利用编码算法将相似的图像部分进行处理,达到减小文件大小或传输带宽的目的。

这项技术在数字电视、DVD和视频播放器等领域都得到了广泛的应用,使我们能够更高效地传输和存储影像信息。

视频压缩技术是在电视原理中的一项重要技术,它通过对原始视频信号进行编码处理,以减小文件大小或传输带宽。

这项技术的出现解决了传输和存储大量视频数据所面临的挑战,使得我们能够更高效地享受到高质量的视觉体验。

浅析超高清数字电视视频压缩编码技术

浅析超高清数字电视视频压缩编码技术

浅析超高清数字电视视频压缩编码技术王子微;杨盈昀【期刊名称】《电视技术》【年(卷),期】2013(37)13【摘要】Ultra High Definition TV (UHDTV) recently becomes the hotspot of the national research.Due to the ultra-high resolution of the UHDTV,resulting in a huge amount of data,the original video coding standard H.264/AVC is unable to meet the requirements of a high compression ratio.A new video coding standard must be adopted.The new generation of video compression standard(HEVC) for HD and UHD is being formulated,which can guarantee that the bit rate of the video stream can be reduced by 50% with the same image quality.In this paper,the state-of-the-art HEVC(High Efficiency Video Coding)video coding standard is emphatically introduced,including quadtree block structure,intra prediction and filtering techniques for HEVC.%近期超高清数字电视成为各国研究的热点,由于超高清电视具有超高分辨率的特点,造成了其信号数据量庞大,原视频编码标准H.264/AVC已经无法满足高压缩比的要求,必须采用新的视频压缩编码方案.新一代视频压缩标准HEVC正是面向高清和超高清视频图像而被提出,它可以保证在与H.264相同视频质量的前提下,使得视频流的码率减少50%.重点介绍了超高清电视的视频压缩编码技术HEVC,包括HEVC的四叉树块分割结构、帧内预测编码技术和滤波技术.【总页数】3页(P1-3)【作者】王子微;杨盈昀【作者单位】中国传媒大学,北京100024;中国传媒大学,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TN919.81;TN941.3【相关文献】1.超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势 [J], 范成军2.浅析超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 王玉柱3.超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 赵嘉姝4.超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势分析 [J], 王洪军5.超高清数字电视视频压缩编码技术 [J], 戴雨因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

数字电视视频压缩技术原理

数字电视视频压缩技术原理

数字电视视频压缩技术原理摘要:视频压缩通过减少和去除冗余视频数据的方式,达到有效发送和存储数字视频文件的目的。

在压缩过程中,需要应用压缩算法对源视频进行压缩以创建压缩文件,以便进行传输和存储。

要想播放压缩文件,则需要应用相反的解压缩算法对视频进行还原,还原后的视频内容与原始的源视频内容几乎完全相同。

压缩、发送、解压缩和显示文件所需的时间称为延时。

在相同处理能力下,压缩算法越高级,延时就越长。

传统的压缩编码是建立在香农(Shannon)信息论基础上的,它以经典的集合论为基础,用统计概率模型来描述信源,但它未考虑信息接受者的主观特性及事件本身的具体含义、重要程度和引起的后果。

因此,压缩编码的发展历程实际上是以香农信息论为出发点,一个不断完善的过程。

从不同角度考虑,数据压缩编码具有不同的分类方式。

按信源的统计特性可分为预测编码、变换编码、矢量量化编码、子带-小波编码、神经网络编码方法等。

数眼的视觉特性可能基于方向滤波的图像编码、基于图像轮廓-纹理的编码方法等。

按图像传递的景物特性可分为分形编码、基于内容的编码方法等。

视频压缩技术是计算机处理视频的前提。

视频信号数字化后数据带宽很高,通常在20MB/秒以上,因此计算机很难对之进行保存和处理。

采用压缩技术以后通常数据带宽右以降到1-10MB/秒,这样就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。

常用的算法是由ISO制订的,即JPEG和MPEG算法。

JPEG是静态图像压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像,它包括两部分:一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码,一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法,前者压缩比很小,主要应用的是后一种算法。

在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法,即Motion JPEG。

它是将视频信号50帧/秒(PAL制式)变为25帧/秒,然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。

通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。

超高清数字电视视频压缩编码技术

超高清数字电视视频压缩编码技术

超高清数字电视视频压缩编码技术摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,超高清数字电视呈现出了强劲的增长势头。

分析其中的原因,就在于超高清数字电视能够提供更好的视听享受,让观众看的更清楚。

而实现这一目标的技术,就是视频压缩编码技术。

本文首先介绍了超高清数字电视视频压缩编码技术,然后对其基本核心技术进行了分析,并对今后的发展趋势进行了预测。

关键词:超高清;数字电视;视频压缩;编码技术引言在科学技术发展作用下,电视技术已经发展为超高清电视。

随着超高清数字电视技术的发展与进步,人们的生活与工作都发生了极大的改变,也为信息产业带来了新的机会和广阔的市场,它必将成为新的经济增长点,从而获得前所未有的发展。

而视频压缩编码技术对超高清电视的普及和发展有着极为重要的作用与地位,通过对编码技术的深入探索与分析,超高清电视技术面临的难题终将逐渐破解。

1超高清数字电视视频压缩编码技术概述所谓超高清数字电视视频压缩编码技术,简单概括一下就是采用新的压缩技术来处理原始信号数据,使其能够适应当前网络传输的条件。

例如当处理4K模式的超高清数字电视信号时,其原始数据率为(3840×2160pixel/frame)×(12bit/pixel)×(30frame/s),即约为2.78Gbit/s(30frame/s),如果是8K模式的话,那么原始数据率就会达到约1lGbit/s;即使采用了标准的H.264的视频压缩方法,将4K模式的原始数据率压缩至20Mbit/s以内,仍然会给当前的带宽形成巨大压力。

因此必须使用更加高效的压缩技术,以缓解带宽压力,提高传输效率。

ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC移动视频专家组联合成立了视频编码联合小组,目标就是研究出新型的视频编码标准,即HEVC。

与标准的H.264的视频压缩方法相比,HEVC在处理同样的视频图像时压缩效率提高了一倍,且编码结构更加灵活,包括编码单元、预测单元和变换单元三个部分;这三个单元彼此独立且功能完善,在对块像素进行解码和重构时效率更加出众。

超高清数字电视视频压缩编码技术

超高清数字电视视频压缩编码技术

文献引用格式:戴雨DAI Y.Ultra HD digital TV video compression coding technology[J].Video Engineering,中图分类号:TN919.81摘要:超高清电视逐步成为相关研究领域的热点话题。

然而,H.264/AVC视频编码标准已经不能满足超高清电视的高压缩比要求,频图像编码标准被提出,D2技术样,本文选择几种具有代表性的技术作为主要的分析对象进行阐述。

2.1助内部单元实现对视频图像的压缩、进而以最大块结构对递归进行划分。

这是编码结构最大的特点。

最大块像素为像素为为了得到精准的编码单元值,次,将失真值降为最低。

变换单元预测整个编码单元,其大小比编码单元更大,也可为长方形,和非对称分割两类图1 HEVC编码结构2.2 HEVC帧内预测编码技术HEVC的帧内预测与H.264技术相似,都是在空域内对视频进行压缩处理。

为了提升帧内效率,HEVC将预测模式扩展为35种,比传统的H.264准多8种。

在这35种预测模式中,有33种模式是为了强化帧内预测的精度,另外两种非线性预测模式的主要对象为平滑区域。

每一个预测单元都实施全方位的预测,非方向预测的数量保持不变,向性预测的数量则在最大值和最小值之间变化,64×64到4×4之间,但是取得的精度一致。

尽管这种模式能够有效提升帧内精度,但却增加了预测的复杂性,对单元大小和数量的设置也将由预测单元的大小决定。

这是目前HEVC帧内预测编码技术研究面临的一大难题。

HEVC环路滤波技术2.3.1 自适应样点补偿滤波器为进一步降低重建图像的失真,运用样点补偿逐步对各个像素应用特征进行分类,进而有针对性地补偿。

补偿一般分为带状补偿和边缘补偿两种。

带状补偿将像素划分为多个条带,使像素到最大范围,间隔32个为每一个间隔分配相应的补偿值。

如果将这则其中一组作为能够节省比特数的传输介质。

边缘补偿对比两个间隔像素,进而对当解码过程需要结合标识码自适环路滤波器以像素状态为基础,有效明确块状的色度分量和亮度分量。

数字电视视频编码压缩算法

数字电视视频编码压缩算法

数字电视视频编码压缩算法摘要:视频压缩通过减少和去除冗余视频数据的方式,达到有效发送和存储数字视频文件的目的。

在压缩过程中,需要应用压缩算法对源视频进行压缩以创建压缩文件,以便进行传输和存储。

要想播放压缩文件,则需要应用相反的解压缩算法对视频进行还原,还原后的视频内容与原始的源视频内容几乎完全相同。

压缩、发送、解压缩和显示文件所需的时间称为延时。

在相同处理能力下,压缩算法越高级,延时就越长。

关键字:数字电视视频编码压缩算法JPEG联合图片专家组(JPEG,Joint Photographic Experts Group)是作为国际标准化组织(ISO)与电报电话国际协会(CCITT,国际电信联盟ITU的前身)的联合工作委员会于1987年成立的,于1988年成立JBIG(Joint Bi-level Image Experts Group),现在同属ISO/IEC JTC1/SC29 WG1(ITU-T SG8),专门致力于静止图片(still images)压缩。

JPEG已开发三个图像标准。

第一个直接称为JPEG标准,正式名称叫“连续色调静止图像的数字压缩编码”(Digital Compression and Coding of Continuous-tone still Images), 1992年正式通过。

JPEG开发的第二个标准是JPEG-LS(ISO/IEC 14495, 1999)。

JPEG-LS仍然是静止图像无损编码,能提供接近有损压缩压缩率。

JPEG 的最新标准是JPEG 2000(ISO/IEC 15444, 等同的ITU-T编号T.800),于1999年3月形成工作草案,2000年底成为正式标准(第一部分)。

根据JPEG专家组的目标,该标准将不仅能提高对图像的压缩质量,尤其是低码率时的压缩质量,而且还将得到许多新功能,包括根据图像质量,视觉感受和分辨率进行渐进传输,对码流的随机存取和处理,开放结构,向下兼容等。

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势探讨

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势探讨

超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势探讨发布时间:2022-01-04T02:10:12.018Z 来源:《福光技术》2021年21期作者:林川[导读] 随着科学技术的发展以及民众对电视画面质量要求的不断提升,超高清数字电视成为了电视视频领域的重要发展趋势。

身份证号码:35212819751004xxxx摘要:随着科学技术的发展以及民众对电视画面质量要求的不断提升,超高清数字电视成为了电视视频领域的重要发展趋势。

然而需要注意的是,超高清数字电视视频虽然清晰度非常高,但同时信号在传输过程中数据量非常大,这使得原有的电视视频编码标准H.264/avc 无法满足超高清视频发展需求。

基于此,文章对超高清数字电视视频压缩编码技术与发展趋势展开了分析和探讨,旨在促进电视信号压缩、存储和传输技术的高速发展。

关键词:HDTV;HEVC;帧内预测;循环过滤电视媒体作为当今社会的主流媒体,对人们的文化娱乐生活起着重要作用。

随着电子与信息技术的高速发展,电视正朝着更大、更薄、更高分辨率的方向发展。

高分辨率的视频传输需要高分辨率的输入模式,这直接影响电视画面的清晰度。

文章对H.265与Hevc视频压缩编码技术及其未来发展展开了分析。

1、超高清数字电视视频压缩编码技术综述通过长时间的研究和分析,最终确定Avs2具有优良的编码性能、成熟的产业链以及优惠的专利政策,并决定将其与H.265配合使用,向全球电视和视频服务运营商推荐Avs2。

大屏幕和22.2声道构成的立体声场,无疑会给观众带来一种视听体验。

研究UHD数字电视(uHdtv)开始于20世纪末的日本,美国和欧洲,现在索尼,松下,夏普,三星,LG等厂商都有超高清产品。

1920×1080已成为一种通用的HD图像格式(Hdcif),HD图像格式可分为4K(3840×2160)、8K(7680×4320)和16K(15360×8640)三种,HD图像格式可分为4K(Hdcif)、16K和64K(Hdcif)三种,并且在各个国家,HD图像格式都支持50Hz、60Hz和59.9Hz的帧率,并且可以逐步扫描。

  1. 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. 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. 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)。

数字电视视频压缩技术摘要:随着现代科学技术的发展,数字电视的普及也越来越广泛,数字电视已经深入到千家万户,已经成为人们日常生活中不可缺少的必须品;本文主要对数字电视视频压缩的三种压缩技术进行阐述。

关键字:数字电视;视频压缩;MPEG-1;MPEG-2;MPEG-4Abstract: With the development of modern science and technology, the popularity of digital television are increasingly being used, digital TV has gone deep into the household, has become indispensable in daily life necessities; This paper focuses on the three digital television video compression Types of compression techniques described.Keywords: Digital TV; video compression; MPEG-1; MPEG-2; MPEG-40 引言当今时代,信息技术飞速发展,在这样的背景下多媒体信息已成为人类获取信息的主要载体之一,同时也成为电子信息领域技术开发和研究得热点,视频技术即是其中一项十分重要、涵盖面非常广泛的技术。

因此研究高效的视频数据压缩编码方法,以压缩形式存储和传输数字化的多媒体信息具有重要的意义。

同时也是广播电视发展的重要方向。

1 视频数字化发展过程将视频信号变成计算机能够处理的数据的方法是在上世纪70年代后期出现的,但是FLASH变换器价格昂贵,并且只能处理黑白图像,也跟不上视频帧的实时。

80年代末,随着计算机CPU、总线和磁盘技术的发展,视频信号数字化得以实现,1991年,将编码、解码和数字化3种功能合一的板卡出现。

后来出现了CCIR-601的4:2:2取样标准,在数字化过程中起了重要作用,它规定了不同的电视制式使用统一的标准,即是亮度信号取样视频是色度副载波的4倍,其中亮度Y取样频率是13 5MHZ,R-Y,B-Y都为6 75MHZ【1】2 数字视频压缩技术数字压缩时将模拟信号数字化以后进行压缩,压缩方式分为单纯软件压缩和软件和硬件辅助压缩;其中MPEG是一种软件压缩、硬件辅助的压缩技术,是Moving Picture Group的缩写。

对于MPEG来说,他采用了一种独特的编码方式,就是帧间编码;一般来说,电视图像相邻帧的图像内容变化不大,在电视术语中叫冗余度。

而MPEG正是利用这种冗余度来解决压缩问题。

在MPEG帧间编码中,有一系列帧,一个叫I帧,即是帧内编码帧;第二个帧叫p帧,即是预测帧;第三个叫做B帧。

当MPEG进行压缩处理时,开始首先对一帧图像进行帧内编码,产生I帧,然后产生P、B帧,I帧和P帧并不是仅仅挨在一起的,他们又由B 帧分开,这种思维的方法是首先产生I帧,然后预测出P真,接着更多的P帧预测出来,一直到新的I帧出现为止,在I帧与P帧中间夹着B帧,B帧由最近的I帧和P帧双向内插而成,对I和P帧做双向预测。

这样压缩比大大提高,有利于降低数据率,节省存储空间。

2.1 MPEG-1MPEG-1是MPEG组织制定的第一个视频和音频有损压缩标准。

视频压缩算法于1990年定义完成。

1992年底,MPEG-1正式被批准成为国际标准。

MPEG-1是为CD光碟介质定制的的视频和音频压缩格式。

MPEG-1音频分三层,分别为MPEG-1 Layer1,MPEG-Layer2以及MPEG-Layer3,并且高层兼容低层。

MPEG-1中对食品信号的压缩采用了帧内数据压缩技术和帧间压缩技术,对色差信号进行亚采集,即4每四个亮度信号Y的采样点各对应一个色差信号R-Y、B-Y的采样点他们是4:1:1的比例关系,以使视频数据量大大减少。

在帧内采用二维DCT变换,去除空间相关性,并对DCT分量进行不同程度量化,舍去重要信号;将量化后的DCT分量按照频率重新排列即“Z”字形扫描;将扫描所得的DCT数值进行变字长编码等数据压缩技术,使数据量大大减少;对数据块的直流分量进行预测差分编码。

在帧间采用帧内帧图像I、预测帧图像P、双向预测帧图像B的压缩编码技术,使视频数据大幅度降低。

在MPEG-1中,I帧的图像压缩比例最小,为7:1;P帧压缩比为20:1,B帧的压缩比最大,为50:1。

三者的平均压缩比为27:1。

2.2 MPEG-2MPEG-2标准目前分为9个部分,统称为ISO/IEC13818国际标准。

各部分的内容描述如下:第一部分-ISO/IEC13818-1,System:系统,描述多个视频,音频和数据基本码流合成传输码流和节目码流的方式。

第二部ISO/IEC13818-2,Video:视频,描述视频编码方法。

第三部分-ISO/IEC13818-3,Audio:音频,描述与MPEG-1音频标准反向兼容的音频编码方法。

第四部分ISO/IEC13818-4,Compliance:符合测试,描述测试一个编码码流是否符合MPEG-2码流的方法。

第五部分-ISO/IEC13818-5,Software:软件,描述了MPEG-2标准的第一、二、三部分的软件实现方法。

第六部分-ISO/IEC13818-6,DSM-CC:数字存储媒体-命令与控制,描述交互式多媒体网络中服务器与用户间的会话信令集。

以上六个部分均已获得通过,成为正式的国际标准,并在数字电视等领域中得到了广泛的实际应用。

此外,MPEG-2标准还有三个部分:第七部分规定不与MPEG-1音频反向兼容的多通道音频编码;第八部分现已停止;第九部分规定了传送码流的实时接口。

【2】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,编码码率从每秒3兆比特~100兆比特,标准的正式规范在ISO/IEC13818中。

MPEG-2不是MPEG-1的简单升级,MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。

MPEG-2特别适用于广播级的数字电视的编码和传送,被认定为SDTV和HDTV的编码标准。

MPEG-2还专门规定了多路节目的复分接方式。

此外,MPEG-2还兼顾了与ATM信元的适配问题。

MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性。

一帧图像内的任何一个场景都是由若干像素点构成的,因此一个像素通常与它周围的某些像素在亮度和色度上存在一定的关系,这种关系叫作空间相关性;一个节目中的一个情节常常由若干帧连续图像组成的图像序列构成,一个图像序列中前后帧图像间也存在一定的关系,这种关系叫作时间相关性。

这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。

如果我们能将这些冗余信息去除,只保留少量非相关信息进行传输,就可以大大节省传输频带。

而接收机利用这些非相关信息,按照一定的解码算法,可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。

一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。

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。

P 帧和B帧图像采用帧间编码方式,即同时利用了空间和时间上的相关性。

P帧图像只采用前向时间预测,可以提高压缩效率和图像质量。

P帧图像中可以包含帧内编码的部分,即P帧中的每一个宏块可以是前向预测,也可以是帧内编码。

B 帧图像采用双向时间预测,可以大大提高压缩倍数。

值得注意的是,由于B帧图像采用了未来帧作为参考,因此MPEG-2编码码流中图像帧的传输顺序和显示顺序是不同的。

【3】2.3 MPEG-4MPEG4于1998 年11 月公布,原预计1999 年1月投入使用的国际标准MPEG4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码,更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。

MPEG专家组的专家们正在为MPEG-4的制定努力工作。

MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone),视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等,其传输速率要求较低,在4800-64000bits/sec之间,分辨率为176X144。

MPEG-4利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求以最少的数据获得最佳的图像质量。

MPEG-4是为移动通信设备在Internet网实时传输视音频信号而制定的低速率、高压缩比的视音频编码标准。

MPEG-4标准是面向对象的压缩方式,不是像MPEG-1和MPEG-2那样简单地将图像分为一些像块,而是根据图像的内容,其中的对象(物体、人物、背景)分离出来,分别进行帧内、帧间编码,并允许在不同的对象之间灵活分配码率,对重要的对象分配较多的字节,对次要的对象分配较少的字节,从而大大提高了压缩比,在较低的码率下获得较好的效果, MPEG-4支持MPEG-1、MPEG-2中大多数功能,提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图形图像的有效编码。

总之,MPEG-4有三个方面的优势:①、具有很好的兼容性;②、MPEG-4比其他算法提供更好的压缩比,最高达200:1;③、MPEG-4在提供高压缩比的同时,对数据的损失很小。

所以,MPEG-4的应用能大幅度的降低录像存储容量,获得较高的录像清晰度,特别适用于长时间实时录像的需求,同时具备在低带宽上优良的网络传输能力。

MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。

MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看,允许你加入其中,即有交互性)的动态图像标准,它的另一个特点是其综合性。

从根源上说,MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。

MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和更灵活的可扩展性。

MPEG4技术的标准是对运动图像中的内容进行编码,其具体的编码对象就是图像中的音频和视频,术语称为“AV对象”,而连续的AV对象组合在一起又可以形成AV场景。

因此,MPEG4标准就是围绕着AV对象的编码、存储、传输和组合而制定的,高效率地编码、组织、存储、传输AV对象是MPEG4标准的基本内容。

在视频编码方面,MPEG4支持对自然和合成的视觉对象的编码。

在音频编码上,MPEG4可以在一组编码工具支持下,对语音、音乐等自然声音对象和具有回响、空间方位感的合成声音对象进行音频编码。

由于MPEG4只处理图像帧与帧之间有差异的元素,而舍弃相同的元素,因此大大减少了合成多媒体文件的体积。

相关文档
最新文档