第5章数字视频3

第5章数字视频3内容摘要：

(bitrate)  重建图像的质量  编码 /解码延时  错误修复能力  算法复杂程度 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 24 MPEG1视频 压缩的基本方法 ① 在空间域 : 采用 JPEG(Joint Photographic Experts Group)压缩算法来去掉画面内部的冗余信息。 ② 在时间域 : 采用运动补偿 (motion pensation)算法来去掉画面之间的冗余信息。 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 25 MPEG1视频 编 /解码总框图 预处理 压缩编码 存储 和 /或 传输 解码 数字视频CCIR 601 后处理 显示 预处理与画面分类 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 27 CCIR 601(PAL)的预处理 亚采样滤波器 1 3 0 3 1 U,V //8 29 0 88 138 88 0 29 Y //256 i3 i2 i1 i i+1 i+2 i+3 720x576 360x576 720x288 360x288 180x288 Y U,V 360x288 (SIF) 180x144 (SIF) 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 28 MPEG1画面预处理中的亚采样 1 使用滤波器对亮度（色度）象素进行平滑处理： 29 0 88 138 88 0 29 Y //256 i3 i2 i1 i i+1 i+2 i+3 1 3 3 1 U,V //8 亚采样前： 10 12 20 30 35 15 19 11 11 19 26 45 80 90 92 90 2 采用亚采样降低分辨率 5923//256=23 平滑处理： 亚采样后 : 12 32 23 9 12 49 95 92 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 29 画面的分类  Intrapicture ( I画面 ) 不需要参考其它画面而独立进行压缩编码的画面。  Predictedpicture ( P画面 ) 参考前面已编码的 I 或 P画面进行预测编码的画面。  Bidirectionalpicture ( B画面 ) 既参考前面的 I或 P画面、又参考后面的 I或 P画面进行双向预测编码的画面  DC coefficientpicture ( D画面 ) 仅使用画面中每个块的 DC系数进行编码 , 用作正 /反向快速搜索 .单独进行编码与存储 (仅 MPEG1使用 )。 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 30 MPEG 的画面组 (GOP) •视频画面序列被分成一个一个画面组 (Grupe Of Pictures, GOP) •GOP中的画面数目一般为 10－ 15. •每个 GOP中至少包含一个 I画面，可没有 B画面 ,甚至没有 P画面 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 31 画面的重新排序  画面的显示顺序是 : I B B P B B P B B P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  画面的编码顺序是 : I P B B P B B P B B 1 4 2 3 7 5 6 10 8 9 因此 , 每一个 GOP中的画面在编码前和解码后都必须重排序 B B P B B P I B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 例 B GOP(Group of Pictures) P 编码器结构及 I画面的处理 调节器 SIF格式的视频画面 画面缓冲 与重排 运动 估计 DCT Q VLC Buffer M U X Q1 IDCT + + 画面存储 及预测 预测画面 运动矢量 差分画面 视频比特流 q 解码的 差分画面 MPEG1编码器框图 I画面独立编码 ,类似于 JPEG P画面和 B画面应进行运动估计 ,求出 1~2个运动矢量 P画面和 B画面采用帧间预测编码 ,被编码的是差分图象 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 34 MPEGl 编码器的组成  运动估计与宏块 类型 ( MTYPE)的选择 ,  MQUANT(q)值的设置 ,  运动补偿预测 ,  量化和逆量化 ( dequantizer),  DCT和 IDCT,  变长编码 (VLC),  多路复用器 (MUX),  缓冲器及调节器 . 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 35 I 画面压缩编码的流程 宏块及运动矢量 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 37 运动矢量 运动矢量 由于画面内容有连贯 性 ,因此当前画面的内 容可以看作是前面画 面部分内容的位移 (运 动 )。 2020/11/23 南京大学多媒体技术研究所 38 宏块的划分 画。