演示文稿數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

演示文稿數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)（優(yōu)選）數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

近十年來，圖像編碼技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，并且日臻成熟，其標(biāo)志就是幾個(gè)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)的制定。即關(guān)于靜止圖像的編碼標(biāo)準(zhǔn)JPEG和JPEG2000、關(guān)于電話/會(huì)議電視的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.261,H.263和關(guān)于活動(dòng)圖像的編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1，MPEG-2,MPEG-4和H.264等。

JPEG(JointPhotographicExpertGroup)

MPEG(MotionPictureExpertsGroup)目前三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題起止日期目標(biāo)比特率應(yīng)用場(chǎng)合主要編碼技術(shù)JPEG連續(xù)色調(diào)靜態(tài)圖像1986.3～1992.10

壓縮比為2～30·因特網(wǎng)·數(shù)字照相·圖像/視頻編輯

·DCT·知覺量化·霍夫曼編碼·算術(shù)編碼

JPEG2000新一代靜態(tài)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)

1996.2～2000.12

壓縮比為2～50·因特網(wǎng)·移動(dòng)通信·數(shù)字照相·遙感·傳真·數(shù)字圖書館·JPEG所有技術(shù)·小波變換·EBCOT·ROI編碼·可擴(kuò)展編碼目前四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題目標(biāo)比特率應(yīng)用場(chǎng)合主要編碼技術(shù)MPEG-1運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音不超過1.5Mb/s

·光盤存儲(chǔ)·VCD·視頻監(jiān)控

·JPEG所有技術(shù)·自適應(yīng)量化·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)MPEG-2

運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音1.5～35Mb/s

·數(shù)字高清晰度電視·高品質(zhì)視頻·衛(wèi)星/有線電視·地面廣播·MPEG-1所有技術(shù)·基于幀/場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償·擴(kuò)展編碼·容錯(cuò)編碼

目前五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題目標(biāo)比特率應(yīng)用場(chǎng)合主要編碼技術(shù)MPEG-4音視頻對(duì)象的通用編碼

8kb/s～35Mb/s

·因特網(wǎng)·交互式視頻·2D/3D計(jì)算機(jī)圖形·移動(dòng)通信

·MPEG-2所有技術(shù)·小波變換·運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償·可擴(kuò)展編碼·位圖形狀編碼·對(duì)象編碼·動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)編碼

MPEG-7多媒體描述接口·多媒體數(shù)據(jù)庫等

MPEG-21多媒體框架

目前六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題目標(biāo)比特率應(yīng)用場(chǎng)合主要編碼技術(shù)H.261

Px64kb/s的音視頻服務(wù)Px64kb/s(p:1～30)

·ISDN視頻會(huì)議·DCT·自適應(yīng)量化·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)·運(yùn)動(dòng)估計(jì)·霍夫曼編碼H.263低比特率通信的視頻編碼8kb/s～1.5Mb/s

·POTS視頻電話·桌面視頻電話·移動(dòng)視頻電話

·H.261所有技術(shù)·雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償·半像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)·高級(jí)運(yùn)動(dòng)估計(jì)·重疊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償·算術(shù)編碼

目前七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)1、JPEG國際靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)6.2

靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

JPEG是面向靜態(tài)圖像編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)。在相同圖像質(zhì)量條件下，JPEG文件擁有比其他圖像文件格式更高的壓縮比。JPEG目前被廣泛應(yīng)用于多媒體和網(wǎng)絡(luò)程序中，是現(xiàn)今萬維網(wǎng)中使用最廣泛的兩種圖像文件格式之一。JPEG是一種有損壓縮，即在壓縮過程中會(huì)丟失數(shù)據(jù)，每次編輯JPEG圖像后，圖像就會(huì)被重復(fù)壓縮一次，損失就會(huì)有所增加。目前九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)6.2

靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG允許四種編碼模式：（1）順序式（Sequential）DCT方式：從左到右、從上到下對(duì)圖像順序進(jìn)行基于離散余弦變換（DCT）的編碼。DCT理論上是可逆的，但在計(jì)算時(shí)存在誤差，因而基于DCT的編碼模式是一種有損編碼。目前十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)（2）漸進(jìn)式（Progressive）DCT方式：基于DCT，對(duì)圖像分層次進(jìn)行處理，從模糊到清晰地傳輸圖像（與GIF文件的交錯(cuò)方式類似）。有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一種是頻譜選擇法，即按Z形掃描的序號(hào)將DCT量化序數(shù)分成幾個(gè)頻段，每個(gè)頻段對(duì)應(yīng)一次掃描，每塊均先傳送低頻掃描數(shù)據(jù)，得到原圖概貌，再依次傳送高頻掃描數(shù)據(jù)，使圖像逐漸清晰；另一種是逐次逼近法，即每次掃描全部DCT量化序數(shù)，但每次的表示精度逐漸提高。目前十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)（3）無失真（Lossless）方式：使用線性預(yù)測(cè)器，如DPCM，而不是基于DCT。（4）分層（Hierarchical）方式：在空間域?qū)⒃磮D像以不同的分辨率表示，每個(gè)分辨率對(duì)應(yīng)一次掃描，處理時(shí)可以基于DCT或預(yù)測(cè)編碼，可以是漸進(jìn)式，也可以是順序式。目前十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG定義了三種系統(tǒng)：基本系統(tǒng)（BaselineSystem）擴(kuò)展系統(tǒng)（ExtendedSystem）失真壓縮系統(tǒng)（LosslessSystem）一個(gè)符合JPEG標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器至少要滿足基本系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)?；镜腏PEG算法屬于變換類編碼，下面針對(duì)基于DCT的順序式基本系統(tǒng)編碼來說明JPEG的編碼方法。

目前十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG編碼/解碼器的流程目前十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG壓縮算法的實(shí)現(xiàn)步驟：離散余弦變換（DCT）；量化（Quantization）；Z字型編碼（ZigZagScan）；使用差分脈沖編碼調(diào)制（DPCM）對(duì)直流系數(shù)（DC）進(jìn)行編碼；使用游程長(zhǎng)度編碼（RLE）對(duì)交流系數(shù)（AC）進(jìn)行編碼；熵編碼(EntropyCoding)。目前十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG編碼算法過程目前十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)1、數(shù)據(jù)分塊

對(duì)圖像進(jìn)行編碼前，將每個(gè)分量圖像分割成不重疊的8×8像素塊，每一個(gè)8×8像素塊稱為一個(gè)數(shù)據(jù)單元（DU）。在彩色圖像中，JPEG分別壓縮圖像的每個(gè)彩色分量。雖然JPEG可以壓縮通常的紅綠藍(lán)分量，但在YCbCr空間的壓縮效果會(huì)更好。這是因?yàn)槿搜蹖?duì)色彩的變化不如對(duì)亮度的變化敏感，因而對(duì)色彩的編碼可以比對(duì)亮度的編碼粗糙些，這主要體現(xiàn)在不同的采樣頻率和量化精度上。因此，編碼前一般先將圖像從RGB空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr空間，再把各分量圖像分割成8×8數(shù)據(jù)塊。

目前十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)

在對(duì)圖像采樣時(shí)，可以采用不同的采樣頻率，這種技術(shù)稱為二次采樣。由于亮度比色彩更重要，因而對(duì)Y分量的采樣頻率可高于對(duì)Cb、Cr的采樣頻率，這樣有利于節(jié)省存儲(chǔ)空間。常用的采樣方案有YUV422和YUV411。把采樣頻率最低的分量圖像中一個(gè)DU所對(duì)應(yīng)的像區(qū)上覆蓋的所有各分量上的DU按順序編組為一個(gè)最小編碼單元（MCU）。對(duì)灰度圖像而言，只有一個(gè)Y分量，MCU就是一個(gè)數(shù)據(jù)單元。而對(duì)彩色圖像而言，以4:1:1的采樣方案為例，則一個(gè)MCU由4個(gè)Y分量的DU、1個(gè)Cb分量的DU和1個(gè)Cr分量的DU組成。靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)2、離散余弦變換（DCT）

對(duì)每個(gè)8×8的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行DCT后，得到的64個(gè)系數(shù)代表了該圖像塊的頻率成分，其中低頻分量集中在左上角，高頻分量分布在右下角。其中F(0,0)(即第一行第一列元素)代表了直流(DC)系數(shù),即8*8子塊的平均值,要對(duì)它單獨(dú)編碼,其余63個(gè)叫交流（AC）系數(shù)。

目前十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)由于兩個(gè)相鄰的8*8子塊的DC系數(shù)相差很小,所以對(duì)它們采用差分編碼DPCM,可以提高壓縮比,也就是說對(duì)相鄰的子塊DC系數(shù)的差值進(jìn)行編碼。8*8的其它63個(gè)元素是交流(AC)系數(shù),采用行程編碼。目前二十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

DC系數(shù)占原來數(shù)組能量的93%。

目前二十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)3、系數(shù)量化在DCT處理中得到的64個(gè)系數(shù)中，低頻分量包含了圖像亮度等主要信息。在從空間域到頻域的變換中，圖像中的緩慢變化比快速變化更易引起人眼的注意，所以在重建圖像時(shí)，低頻分量的重要性高于高頻分量。因而在編碼時(shí)可以忽略高頻分量，從而達(dá)到壓縮的目的，這也是量化的根據(jù)和目的。

目前二十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)表1亮度量化矩陣表2色度量化矩陣

161110162440516112121419265860551413162440576956141722295187806218223756681091077243555648110411924964788710312112101729295981121001099

17182447999999991821266699999999242656999999999947669999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999目前二十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)在JPEG標(biāo)準(zhǔn)中，用具有64個(gè)獨(dú)立元素的量化表來規(guī)定DCT域中相應(yīng)的64個(gè)系數(shù)的量化精度，使得對(duì)某個(gè)系數(shù)的具體量化階取決于人眼對(duì)該頻率分量的視覺敏感程度。理論上，對(duì)不同的空間分辨率、數(shù)據(jù)精度等情況，應(yīng)該有不同的量化表。不過，一般采用上述量化表，可取得較好的視覺效果。之所以用兩張量化表，是因?yàn)閅分量比Cb和Cr更重要些，因而對(duì)Y采用細(xì)量化，而對(duì)Cb和Cr采用粗量化。靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前二十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)量化就是用DCT變換后的系數(shù)除以量化表中相對(duì)應(yīng)的量化階后四舍五入取整。由于量化表中左上角的值較小，而右下角的值較大，因而起到了保持低頻分量、抑制高頻分量的作用。靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前二十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖

源圖像亮度數(shù)據(jù)塊

靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前二十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)圖

量化結(jié)果靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前二十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)4、Z字型掃描

為了保證低頻分量先出現(xiàn),高頻分量后出現(xiàn)，以增加行程中連續(xù)”0”的個(gè)數(shù),這63個(gè)元素采用了”Z”字型(Zig—Zag)的排列方法，可使大多出現(xiàn)在右下角的“0”值能夠連續(xù)起來。然后再對(duì)直流(DC)系數(shù)進(jìn)行差分編碼DPCM，交流(AC)系數(shù)采用行程編碼。目前二十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)Z掃描模型0156141527282471316262942381217253041439111824314044531019233239455254202233384651556021343747505659613536484957586263目前二十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)5、熵編碼直流系數(shù)（DC）編碼

8X8圖像塊經(jīng)過DCT變換之后得到的DC直流系數(shù)有兩個(gè)特點(diǎn)，一是系數(shù)的數(shù)值比較大，二是相鄰8X8圖像塊的DC系數(shù)值變化不大。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，JPEG算法使用了差分脈沖調(diào)制編碼（DPCM）技術(shù)，即用前一數(shù)據(jù)塊的同一分量的DC系數(shù)作為當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)值，再對(duì)相鄰圖像塊之間量化DC系數(shù)的差值進(jìn)行Huffman編碼。目前三十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)

若DC系數(shù)的動(dòng)態(tài)范圍為-1024～+1024，則差值的動(dòng)態(tài)范圍為-2047～+2047。如果為每個(gè)差值賦予一個(gè)碼字，則碼表過于龐大。因此，JPEG對(duì)碼表進(jìn)行了簡(jiǎn)化，采用“前綴碼（SSSS）+尾碼”來表示。前綴碼指明了尾碼的有效位數(shù)B，可以根據(jù)DIFF從表中查出前綴碼對(duì)應(yīng)的哈夫曼編碼。尾碼的取值取決于DC系數(shù)的差值和前綴碼。如果DC系數(shù)的差值DIFF大于等于0，則尾碼的碼字為DIFF的B位原碼；否則，取DIFF的B位反碼。靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前三十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)使用熵編碼還可以對(duì)DPCM編碼后的直流DC系數(shù)和RLE編碼后的交流AC系數(shù)作進(jìn)一步的壓縮，在JPEG有損壓縮算法中，使用霍夫曼編碼器來減少熵。使用霍夫曼編碼器的理由是可以使用很簡(jiǎn)單的查表(lookuptable)方法進(jìn)行編碼。目前三十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)壓縮數(shù)據(jù)符號(hào)時(shí)，霍夫曼編碼器對(duì)出現(xiàn)頻度比較高的符號(hào)分配比較短的代碼，而對(duì)出現(xiàn)頻度較低的符號(hào)分配比較長(zhǎng)的代碼。這種可變長(zhǎng)度霍夫曼表可以事先進(jìn)行定義。目前三十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)表

圖像分量為8位時(shí)DC系數(shù)差值的典型哈夫曼編碼表目前三十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)交流系數(shù)（AC）編碼

量化后AC系數(shù)的特點(diǎn)是1X64矢量中包含有許多“0”系數(shù)，并且許多“0”是連續(xù)的，因此使用簡(jiǎn)單和直觀的行程編碼（RLE）對(duì)它們進(jìn)行編碼。JPEG使用了1個(gè)字節(jié)的高4位來表示連續(xù)“0”的個(gè)數(shù)，而使用它的低4位來表示編碼下一個(gè)非“0”系數(shù)所需的位數(shù)，跟在它后面的量化AC系數(shù)的數(shù)值。目前三十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)Z形排列后的AC系數(shù)，更有可能出現(xiàn)連續(xù)0組成的字符串，從而對(duì)其進(jìn)行行程編碼將有利于壓縮數(shù)據(jù)。JPEG將一個(gè)非零DC系數(shù)及其前面的0行程長(zhǎng)度（連續(xù)0的個(gè)數(shù)）的組合稱為一個(gè)事件。目前三十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)將每個(gè)事件編碼表示為“NNNN/SSSS+尾碼”，其中，NNNN為0行程的長(zhǎng)度，SSSS表示尾碼的有效位數(shù)B（即當(dāng)前非0系數(shù)所占的比特?cái)?shù)），如果非零AC系數(shù)大于等于0，則尾碼的碼字為該系數(shù)的B位原碼，否則，取該系數(shù)的B位反碼。目前三十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)由于只用4位表示0行程的長(zhǎng)度，故在JPEG編碼中，最大0行程只能等于15。當(dāng)0行程長(zhǎng)度大于16時(shí)，需要將其分開多次編碼，即對(duì)前面的每16個(gè)0以“F/0”表示，對(duì)剩余的繼續(xù)編碼。目前三十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)表AC系數(shù)的尾碼位數(shù)表SSSSAC系數(shù)的尾碼位數(shù)表001-1,12-3,-2,2,33-7~-4,4~74-15~-8,8~155-31~-16,16~316-63~-17,17~637-127~-64,64~1278-255~-128,128~2559-511~256,256~51110-1023~-512,512~1023目前三十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)表

亮度AC系數(shù)碼表目前四十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)續(xù)表目前四十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)續(xù)表目前四十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)表

色差A(yù)C系數(shù)編碼目前四十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)續(xù)表目前四十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)續(xù)表目前四十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)JPEG圖像數(shù)據(jù)片段

目前四十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)FFD8:圖像開始標(biāo)記（SOI），標(biāo)識(shí)壓縮數(shù)據(jù)的開

始，標(biāo)記是用來標(biāo)識(shí)壓縮數(shù)據(jù)格式中的不同

的結(jié)構(gòu)單元的，所有的標(biāo)記都是由1個(gè)FF字

節(jié)和1個(gè)不等于0或FF的字節(jié)組成的，本文所

分析的標(biāo)記都是典型且必須的。FFE0:應(yīng)用數(shù)據(jù)標(biāo)記(APP0)，標(biāo)識(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)段的開

始。0010:應(yīng)用數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度參數(shù)(Lp),該參數(shù)本身長(zhǎng)度為

兩個(gè)字節(jié)，其值表示應(yīng)用數(shù)據(jù)段包含的字

數(shù)，但是不包括APP0的兩個(gè)字節(jié)，這里長(zhǎng)

度為16個(gè)字節(jié)。目前四十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)4A46494600:文件標(biāo)識(shí)符，即JFIF+NUL的ASCII

碼。0101:文件版本號(hào)，一般為0101或0102。01:表示X和Y的密度單位，值為0，無單位，

值為1，單位為“點(diǎn)數(shù)/英寸”，值為2，單位為

“點(diǎn)數(shù)/厘米”。0060:表示X軸方向密度。0060:表示Y軸方向密度。目前四十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)00:表示縮略圖水平像素?cái)?shù)目，一般為00。00:表示縮略圖垂直像素?cái)?shù)目，一般為00。FFD8:定義量化表標(biāo)記(DQT)，標(biāo)明量化表說

明參數(shù)的開始，可能有多個(gè)該標(biāo)記，分

別用來表示量化表0.量化表1....,量化表

n，這里表示量化表0。目前四十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)0043:表示長(zhǎng)度參數(shù)(Ld)，該參數(shù)本身長(zhǎng)度為

兩個(gè)字節(jié)，其值表示量化表包含的字節(jié)

數(shù)，但是不包括DQT的兩個(gè)字節(jié)，這里

長(zhǎng)度為67個(gè)字節(jié)。目前五十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)00:前4位為量化表元素精度參數(shù)(Pq)，值0表示

量化表元素精度為8位，值1表示量化表元素

精度為16位；后4位為量化表目標(biāo)標(biāo)識(shí)符(Tq)

指定位于解碼器中的4個(gè)可能目標(biāo)中的1個(gè)用

于安裝量化表，這里指定目標(biāo)0。08060607060508······38323C2E33332:

以上為量化表元素(Qr}共有64個(gè)。FFDB:定義量化表標(biāo)記(DQT}，這里表示量化表1。目前五十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)2、JPEG2000國際靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)

多媒體應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)圖像壓縮技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的JPEG已無法滿足人們對(duì)多媒體圖像的進(jìn)一步需要，主要表現(xiàn)為以下不足：低比特率壓縮性能：目前的JPEG標(biāo)準(zhǔn)在中高速比特率的情況下，有較好的率失真性能，但是，當(dāng)比特率低于0.25bpp時(shí)，方塊效應(yīng)顯著，視覺失真很大。無損和有損壓縮：目前的JPEG標(biāo)準(zhǔn)不能在同一個(gè)壓縮碼流中同時(shí)提供無損和有損兩種壓縮編碼方式。目前五十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)單一的解碼過程：目前的JPEG有44中模式，大部分模式是針對(duì)不同的應(yīng)用提出的，沒有通用性，這給交換、傳輸壓縮圖像數(shù)據(jù)帶來很大的麻煩。噪聲環(huán)境下的傳輸：在噪聲環(huán)境下，傳輸JPEG壓縮碼流產(chǎn)生誤碼時(shí)，圖像恢復(fù)質(zhì)量將很差。計(jì)算機(jī)圖形：當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自然圖像的壓縮性能較好，但是處理由計(jì)算機(jī)繪制的圖形，其壓縮性能變差。復(fù)合文檔：使用JPEG對(duì)包含有文字、圖像等內(nèi)容的復(fù)合文檔，如HTML等進(jìn)行壓縮，效果不好。目前五十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

另一方面，小波技術(shù)日益發(fā)展成熟。小波變換的一個(gè)最大特點(diǎn)就是能夠同時(shí)在時(shí)域和頻域上反映信號(hào)的局部特性。圖像經(jīng)過小波變換后，被分解成不同頻段的子帶,根據(jù)人類視覺特性，對(duì)不同頻段的數(shù)據(jù)進(jìn)行粗細(xì)不同的量化處理，可達(dá)到較好的壓縮效果。此外，小波變換快速算法簡(jiǎn)單、運(yùn)行速度快，從而，小波技術(shù)成為當(dāng)前圖像壓縮領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的基于小波變換的圖像壓縮算法，不僅大大提高了壓縮性能，而且還增強(qiáng)了壓縮碼流的功能。目前五十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)綜上，隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，原有的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足應(yīng)用的需要，同時(shí)，基于小波變換的圖像壓縮算法日益成熟，為新壓縮標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了解決方案，新一代的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)——JPEG2000應(yīng)運(yùn)而生。

目前五十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)二、JPEG2000圖像編碼系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)目前五十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)目前五十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)三、JPEG2000的關(guān)鍵技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)上述特點(diǎn)，JPEG2000采用多種技術(shù)，本文對(duì)其中主要的關(guān)鍵技術(shù)，如壓縮碼流的可分級(jí)技術(shù)，ROI（RegionofInterest）區(qū)域處理，隨機(jī)存取碼流數(shù)據(jù)，碼流的容錯(cuò)技術(shù)等作以介紹。

目前五十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)1、壓縮碼流的可分級(jí)性

許多應(yīng)用希望解碼器能夠解碼出具有不同質(zhì)量或者分辨率的圖像，為了滿足這一要求，JPEG2000圖像編碼系統(tǒng)采用EBCOT算法思想，使得壓縮碼流同時(shí)具有質(zhì)量可分級(jí)性和分辨率可分級(jí)性。圖像的可分級(jí)壓縮編碼是指通過編碼，可獲取多于一個(gè)質(zhì)量級(jí)或者分辨率級(jí)的圖像。目前五十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量可分級(jí)性質(zhì)量可分級(jí)性，也稱信噪比（SNR）可分級(jí)性，是指解碼系統(tǒng)對(duì)同一個(gè)壓縮碼流源進(jìn)行解碼，可獲得至少兩層或兩層以上具有相同大小，不同質(zhì)量的圖像。其中，較低層提供基本的圖像質(zhì)量，高層，即增強(qiáng)層，在低層的基礎(chǔ)上改善圖像質(zhì)量。目前六十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量可分級(jí)性

(a)0.0625bpp(b)0.25bpp圖

質(zhì)量可分級(jí)示意圖目前六十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)分辨率可分級(jí)性

分辨率可分級(jí)性，也稱空間可分級(jí)性，是指解碼系統(tǒng)對(duì)同一個(gè)壓縮碼流源進(jìn)行解碼，可獲得至少兩層或兩層以上具有不同大小的圖像。其中，較低層提供基本的圖像分辨率，高層即增強(qiáng)層在低層的基礎(chǔ)上增加圖像的分辨率。目前六十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)分辨率可分級(jí)性(a)分辨率級(jí)為0級(jí)(b)分辨率級(jí)為1級(jí)圖

分辨率可分級(jí)示意圖目前六十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)2、感興趣區(qū)域處理（ROI，RegionofInterest）在處理圖像時(shí)，通常，我們只對(duì)其中的部分區(qū)域感興趣，對(duì)這樣的區(qū)域往往有較高的質(zhì)量要求，有時(shí)甚至希望是無損壓縮，稱此區(qū)域?yàn)镽OI區(qū)域。為了得到較高的壓縮效率，我們可把圖像的其他部分看成是背景，分配較少的比特?cái)?shù)，而給ROI區(qū)域分配較多的比特?cái)?shù)。在傳輸圖像的壓縮碼流時(shí)，ROI區(qū)域可先于圖像的其他部分被傳輸，如果壓縮碼流被截取，則在一定程度上可保證ROI的質(zhì)量。目前六十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)感興趣區(qū)域處理

(a)0.0625bpp(b)0.25bpp

(c)0.5bpp(d)2.0bppROI區(qū)域編碼示意圖目前六十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)3、抗誤碼性能通常，無線通訊信道上有很大的噪聲干擾，往往會(huì)形成隨機(jī)的或者迸發(fā)性的比特錯(cuò)誤。在互聯(lián)網(wǎng)上，由于堵塞也會(huì)產(chǎn)生丟失數(shù)據(jù)包的錯(cuò)誤。因此，要求在這種環(huán)境中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼流具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性。在JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)中，采取了一些措施，來提高圖像壓縮碼流的抗誤碼性能。分塊編碼：對(duì)量化后的子帶系數(shù)分成若干個(gè)小的編碼單元——碼塊，對(duì)每個(gè)碼塊進(jìn)行獨(dú)立的編解碼。這樣，當(dāng)一個(gè)碼塊的位流發(fā)生比特錯(cuò)誤時(shí)，只會(huì)把錯(cuò)誤引起的影響限制在本碼塊中，不會(huì)造成誤碼的傳播。目前六十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)靜態(tài)圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)編碼的終止處理：在進(jìn)行嵌入式碼塊編碼時(shí)，允許算術(shù)編碼器在每個(gè)編碼通道上終止，重新初始化上下文。這樣，解碼器發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可終止該編碼通道的解碼，對(duì)后面的編碼通道位流繼續(xù)執(zhí)行正確的解碼過程。壓縮碼流格式中的抗誤碼處理：在形成最終的壓縮碼流時(shí)，采用了稱為包（packet）的結(jié)構(gòu)單元，用來存放壓縮位流數(shù)據(jù)。每個(gè)包的數(shù)據(jù)前面含有再同步信息標(biāo)志，允許發(fā)生錯(cuò)誤后重新恢復(fù)同步。目前六十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)視頻數(shù)據(jù)的特點(diǎn)鏡頭的時(shí)間冗余特性；圖像的空間冗余特性；人眼的視覺冗余特性。視頻壓縮編碼的出發(fā)點(diǎn)

基于塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)以消除時(shí)間冗余；基于變換的方法以是能量更加集中；針對(duì)性的量化方法視覺冗余特性；基于頻譜重排以消除統(tǒng)計(jì)冗余。目前六十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)一、MPEG-1視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

MPEG-1是由ISO/IEC于1991年提出的，正式名稱為“用于數(shù)字存儲(chǔ)媒體的1.5Mbit/s以下的活動(dòng)圖像及相關(guān)音頻編碼”（ISO/IEC11172）。其中的數(shù)字存儲(chǔ)媒體包括光盤（CD），視頻光盤（VCD），其中分配比特的方案是在1.5Mbps的數(shù)據(jù)傳輸中1.2Mbps用于編碼視頻，256Kbps用于立體聲。目前六十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1包括五個(gè)部分：系統(tǒng)、視頻、音頻、一致性、及軟件。在MPEG-1只采用逐行掃描方式，采用4：2：0的亞采樣格式，其源輸入格式是SIF，有352x288x25

和

352x288x30

兩種格式。目前七十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)1、MPEG－1編碼器原理

目前七十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1采用兩種壓縮方法：幀內(nèi)壓縮算法：采用與JPEG壓縮算法大致相同的方法，即基于DCT的變換編碼技術(shù)，用以減少空間冗余信息。幀間壓縮算法：采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法、預(yù)測(cè)編碼方法、以及差補(bǔ)法等編碼方法。幀間編碼技術(shù)可以減少時(shí)間冗余信息。

目前七十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)2、MPEG－1視頻幀的定義

目前七十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)6.3MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

3、MPEG-1碼流結(jié)構(gòu)

目前七十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)6.3MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)視頻幀的重排

目前七十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)例題：1、MPEG－1編碼時(shí)三種類型圖像（I幀、P幀和B幀）的關(guān)系為：IBBBPBBBPBBB，請(qǐng)排列出編碼器實(shí)際的編碼圖像順序。

目前七十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)3、MPEG－1視頻壓縮編碼算法在MPEG-1編碼中，為了支持隨機(jī)訪問與高效壓縮的要求，定義了三種編碼類型：I幀圖像編碼(幀內(nèi)圖像)、P幀圖像編碼（預(yù)測(cè)圖像）、B幀圖像編碼（差補(bǔ)圖或雙向預(yù)測(cè)圖像）。

D幀圖像編碼（直流分量圖像）這三種類型的幀按某種方式組織在一起就構(gòu)成了GOP。目前七十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

目前七十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)I幀圖像的編碼

I幀圖像是利用圖像的空間相關(guān)性進(jìn)行壓縮，其壓縮編碼采用類似JPEG壓縮算法,同時(shí)I幀圖像又是P幀圖像和B幀圖像的參考圖像，所以I幀圖像壓縮率不高，壓縮倍數(shù)在8倍左右。

目前七十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

幀內(nèi)圖像I不參照任何過去的或者將來的其它圖像幀，壓縮編碼采用類似JPEG壓縮算法：如果電視圖像是用RGB空間表示的，則首先把它轉(zhuǎn)換成YCrCb空間表示的圖像。每個(gè)圖像平面分成8×8的圖塊，對(duì)每個(gè)圖塊進(jìn)行離散余弦變換DCT。DCT變換后經(jīng)過量化的交流分量系數(shù)后進(jìn)行Z掃描，然后再使用無損壓縮技術(shù)進(jìn)行編碼。目前八十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

DCT變換后經(jīng)過量化的直流分量系數(shù)采用差分脈沖編碼DPCM，交流分量系數(shù)采用游程編碼RLE，然后再采用霍夫曼(Huffman)編碼或者用算術(shù)編碼。具體算法如前面介紹的JPEG時(shí)所述，它的編碼框圖下圖所示

目前八十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)I幀編碼目前八十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)P幀圖像的編碼

P幀圖像是參考過去的I幀圖像（幀內(nèi)圖像）或者過去的預(yù)測(cè)得到P幀圖像用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行編碼，這些預(yù)測(cè)圖像通常作為進(jìn)一步預(yù)測(cè)的參考幀，預(yù)測(cè)圖像的編碼效率較高。

目前八十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

P幀圖像的編碼也是以圖像宏塊為基本編碼單元。預(yù)測(cè)編碼的基礎(chǔ)是運(yùn)動(dòng)估值，它將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的編碼效率和壓縮性能，因此希望找到一種預(yù)測(cè)精度高同時(shí)計(jì)算量又小的運(yùn)動(dòng)估值算法。

目前八十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

目前八十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

P幀編碼目前八十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

P幀編碼時(shí),編碼器需要對(duì)每一個(gè)宏塊作以下選擇:(1)決定是否作運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC/No-MC)，即是將

運(yùn)動(dòng)矢量發(fā)送出去，還是設(shè)其為0。在許多

情況下,使用非零的運(yùn)動(dòng)矢量并不比使用零

值的運(yùn)動(dòng)矢量所形成的誤差少多少。而非

零運(yùn)動(dòng)矢量需要額外的編碼比特，因此這

時(shí)可設(shè)運(yùn)動(dòng)矢量為0，這樣可以提高編碼效

率。目前八十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(2)決定采用幀內(nèi)編碼還是幀間編碼，即是采

用幀內(nèi)宏塊編碼還是利用運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)編

碼。在許多情況下，某些宏塊采用幀內(nèi)編

碼方式也許會(huì)用更少的比特。這通常發(fā)生

在由于運(yùn)動(dòng)十分劇烈而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)估計(jì)失敗

的情況。目前八十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(3)決定宏塊要不要編碼。有時(shí)在量化后，宏

塊中所有的DCT系數(shù)都是0，這種宏塊就不

需要被編碼。在對(duì)這種宏塊解碼時(shí)，只需

要從過去的幀中把對(duì)應(yīng)的宏塊復(fù)制到這個(gè)

宏塊就行了。(4)決定量化等級(jí)是否符合要求，是否需要改

變。目前八十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

B幀圖像的編碼

B幀圖像(或稱雙向圖)在預(yù)測(cè)時(shí)，既可使用前向預(yù)測(cè)方式，也可使用后向預(yù)測(cè)方式，或同時(shí)使用雙向預(yù)測(cè)后取平均方式（雙向幀間預(yù)測(cè)），取決于哪一種方式下表示該宏塊所需的信息量為最少。使用雙向預(yù)測(cè)后，可以使那些在前一幀中預(yù)測(cè)不到的內(nèi)容很好地在后一幀中預(yù)測(cè)到，而且通過預(yù)測(cè)后取平均，非常有效地減少了預(yù)測(cè)噪聲的影響。它的壓縮效率最高，但雙向預(yù)測(cè)圖像不作為預(yù)測(cè)的參考圖像。目前九十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

B幀編碼目前九十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)類似于P幀，B幀在編碼前同樣要作一系列的決定,其流程如下:(1)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模式，即前向，后向及插值

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中哪個(gè)能達(dá)到最佳。

宏塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模式的選擇是基于代價(jià)函數(shù)的最小值。代價(jià)函數(shù)是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償宏塊和當(dāng)前宏塊的亮度差的均方誤差。解碼器通過一種簡(jiǎn)單的方法為前向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償計(jì)算最佳運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償宏塊。然后再為后向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償計(jì)算最佳運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償宏塊。最后再求兩種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償宏塊的均值，從而產(chǎn)生宏塊的插值。然后再選擇它與當(dāng)前宏塊均方誤差最小的方式。如果找不出最小值，就選取宏塊插值方式。目前九十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(2)決定采用幀內(nèi)/幀間編碼。即宏塊類型是幀內(nèi)編碼還是使用運(yùn)動(dòng)矢量作運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼。計(jì)算方法和P幀的類似，解碼器計(jì)算差分宏塊和當(dāng)前宏塊的變化。如果兩者的變化相同則選擇非幀內(nèi)編碼(參考該節(jié)的流程序圖分析)。目前九十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(3)如果宏塊類型是非幀內(nèi)宏塊，則要決定這

個(gè)宏塊是否編碼，即殘差是否大得足以采

用DCT變換。解碼器根據(jù)量化的結(jié)果選擇編

碼與否,當(dāng)所有量化系數(shù)都為零時(shí),則這個(gè)

塊不用編碼.如果宏塊中沒有編碼的塊,則

這個(gè)宏塊不需編碼,否則該宏塊需要編

碼。(4)決定量化尺寸是否滿足要求，是否需要改

變尺寸。目前九十四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)D幀編碼D幀圖像只包含有直流分量的圖像，也稱為直流圖像，它是專門為快速播放和快速檢索功能而設(shè)計(jì)的，但由于它不能作為其它幀的預(yù)測(cè)幀，一次使用不多。目前九十五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)二、MPEG-2視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展始于1990年，其正式名稱為“通用活動(dòng)圖像及其伴音編碼”(ISO/IEC13818)。MPEG-2是一個(gè)通用多媒體編碼標(biāo)準(zhǔn)，具有更為廣闊的應(yīng)用范圍和更高的編碼質(zhì)量，其應(yīng)用范圍包括數(shù)字儲(chǔ)存，高清晰數(shù)字電視，高質(zhì)量視頻通信。根據(jù)應(yīng)用不同，MPEG-2的碼率范圍為1.5～100Mbit/s。一般情況下，只有碼率超過4Mbit/s的MPEG-2視頻，其質(zhì)量才能明顯優(yōu)于MPEG-1。

目前九十六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)其檔次與級(jí)別的不同，MPEG-2支持分辨率由高到低的多種圖像類型，支持三種采樣格式，即4：2：0、4：2：2、4：4：4?？刹捎弥鹦袙呙璺绞揭部刹捎酶粜袙呙璺绞?。MPEG-2采用不同檔次與級(jí)別共20中組合，選取其中11中作為應(yīng)用選擇。目前九十七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2目前九十八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用方面與MPEG-1的不同之處在于，MPEG-1是為一臺(tái)計(jì)算機(jī)的CD上以較低的碼率存儲(chǔ)和播放視頻而定制的。MPEG-2用于高于4Mbps的碼率的存儲(chǔ)和播放更高質(zhì)量的視頻。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)制定初衷是為高清數(shù)字電視HDTV標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的并可以用于其他方面。目前九十九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

從某種程度上來說，MPEG-2可視為一組MPEG-1的最高級(jí)編碼標(biāo)準(zhǔn)，但其編碼流程從本質(zhì)上與MPEG-1是相同的。MPEG-2與MPEG-1編碼的相同點(diǎn)：I-幀編碼模式相同，都是采用8×8的DCT

變換；2)P以及B幀都是采用半象素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；3)編碼MV時(shí)所用的預(yù)測(cè)方法相同。目前一百頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2與MPEG-1編碼的不同點(diǎn)：1、MPEG1只處理逐行掃描的序列，而MPEG2的目

標(biāo)時(shí)支持高分辨率的隔行掃描的序

列（BT.601=4CIF）2、更先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法（幀/場(chǎng)預(yù)測(cè)模式）

以提高隔行掃描序列的運(yùn)動(dòng)估計(jì)精度3、針對(duì)隔行掃描序列開發(fā)了不同的DCT模式和

掃描方法4、MPEG2具有各種模式的可伸縮性5、MPEG2具有不同級(jí)別和層次的方法，每個(gè)方

法均可用于不同的應(yīng)用。

目前一百零一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前一百零二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2編碼模式基于幀的編碼基于場(chǎng)的編碼目前一百零三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)DCT掃描模式Zig－Zag掃描模式交錯(cuò)掃描模式：更加注重利用水平方向的

相關(guān)性。因?yàn)楦粜袙呙杵?/p>

水平方向相關(guān)性較強(qiáng)。目前一百零四頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2中可伸縮的編碼(ScalableVideoCoding)

WhyweneedSVC?MPEG-2的應(yīng)用(數(shù)字廣播、HDTV、DVD)碼率不同、不同用戶、需求不同目前一百零五頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2中可伸縮的編碼

(1)SNR可伸縮(2)空間可伸縮(3)時(shí)間可伸縮(4)混合可伸縮目前一百零六頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)SNR可伸縮和空間可伸縮目前一百零七頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分割：一個(gè)基本層和多個(gè)增強(qiáng)層基本層可通過獨(dú)立編碼、傳輸和解碼獲得基本

的傳輸質(zhì)量；增強(qiáng)層的編碼和解碼依賴于基層及其之前的增

強(qiáng)層目前一百零八頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前一百零九頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)三、MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)于1999年發(fā)布。它不僅針對(duì)一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于視像電話、視像電子郵件等，對(duì)傳輸速率要求較低，在4800-6400bit/s之間，分辨率為176×144。目前一百一十頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮，以求用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。利用MPEG-4的高壓縮率和高的圖像還原質(zhì)量可以把DVD里面的MPEG-2視頻文件轉(zhuǎn)換為體積更小的視頻文件。經(jīng)過這樣處理，圖像的視頻質(zhì)量下降不大，但數(shù)據(jù)可縮小幾倍，可以很方便地用CD-ROM來保存DVD上的數(shù)據(jù)。

目前一百一十一頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)1、MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)(1)專門用于64kbps以下甚低碼率的音視頻

編碼(高壓縮率)(2)適用于移動(dòng)通訊、個(gè)人通訊、固定公用

通訊網(wǎng)和電視電話(質(zhì)量可調(diào)性)(3)提供互動(dòng)性，基于內(nèi)容的編碼2、MPEG-4視頻編碼的特點(diǎn)(1)基于對(duì)象的編碼(音視頻對(duì)象A/VO)(2)提供互動(dòng)性(3)自然視頻于計(jì)算機(jī)生成媒體的整合

目前一百一十二頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)目前一百一十三頁\總數(shù)一百三十六頁\編于十二點(diǎn)MPEG數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

MPEG－4以對(duì)象為基本編碼單位，對(duì)一系列VOP的紋理、形狀和運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行編碼。首先編碼器的對(duì)象分割單元分析輸入視頻，按照方法把視頻分割成多個(gè)VO，然后