MPEG-2信源編碼課件

現(xiàn)代電視技術(shù)

湖南大眾傳媒職業(yè)技術(shù)學(xué)院新聞與傳播學(xué)院李煥英

MPEG-2的視頻結(jié)構(gòu)及構(gòu)成圖像1、MPEG-2的視頻結(jié)構(gòu)

（1）視頻序列（VS）

視頻序列也稱圖像序列，它是隨機(jī)選取節(jié)目的一個(gè)基本單元。從節(jié)目?jī)?nèi)容看，一個(gè)視頻序列大致對(duì)應(yīng)于一個(gè)鏡頭，切換一個(gè)鏡頭，即表示開始一個(gè)新的序列。

（2）圖像組(GOP)

圖像組由幾幀連續(xù)圖像組成，簡(jiǎn)稱為GOP。它是對(duì)編碼后的視頻碼流進(jìn)行存取的基本單元。其第一幀總是I幀。大的圖像組包含10~15幀圖像。小圖像組只有2~3幀圖像。（3）圖像(P)

圖像是一個(gè)獨(dú)立的顯示單元，也是圖像編碼的基本單元。可分為IPB三種編碼圖像，分別對(duì)應(yīng)三種壓縮編碼模式，即幀內(nèi)壓縮編碼（I幀編碼）前向預(yù)測(cè)編碼（P幀編碼）和雙向預(yù)測(cè)編碼（B幀編碼）。

（4）像條(SLICE)

像條由一系列連續(xù)的宏塊組成。就是行（5）宏塊(MB)

宏塊是運(yùn)動(dòng)估計(jì)的基本單元。運(yùn)動(dòng)估計(jì)以宏塊為單位得到最佳匹配宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。運(yùn)動(dòng)估計(jì)只對(duì)亮度數(shù)組進(jìn)行，色差數(shù)組使用和亮度數(shù)組相同的運(yùn)動(dòng)矢量。

（6）塊

塊是DCT變換的基本單元。一幅圖像以亮度數(shù)據(jù)數(shù)組為基準(zhǔn)被分成為若干個(gè)8×8像素的數(shù)組，簡(jiǎn)稱為塊。可以是亮度塊或色差信號(hào)塊。

123459711610812123412346757684：2：0宏塊結(jié)構(gòu)4：2：2宏塊結(jié)構(gòu)4：4：4宏塊結(jié)構(gòu)GOP1GOPSCGOP頭圖像1圖像2圖像3…圖像N圖像SC圖像頭條1條2條3…條m條SC條頭宏塊1宏塊2宏塊3…宏塊nY1宏塊編碼信息Y2Y3Y4C1C28×8系數(shù)塊序列層GOP層圖像層宏塊層像塊層序列SC序列擴(kuò)展序列頭GOP2…序列EC0x000001B3視頻基本碼流結(jié)構(gòu)2、MPEG-2的構(gòu)成圖像I幀/P幀/B幀

I幀:幀內(nèi)編碼圖像,僅利用該幀圖像本身信息進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼,壓縮比不高；

幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼預(yù)測(cè)值由同一行前面的相臨像素和上面相臨行的相關(guān)像素來(lái)產(chǎn)生時(shí)，稱為二維預(yù)測(cè)。二維預(yù)測(cè)可去除空間冗余。預(yù)測(cè)精度越高，編碼效率越高。P幀:預(yù)測(cè)編碼圖像,根據(jù)前面最靠近的I幀或者另一個(gè)P幀進(jìn)行預(yù)測(cè),屬于前向預(yù)測(cè)；

由于使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，P幀比I幀壓縮更大，并可作為后面P/B幀的基準(zhǔn)，會(huì)傳播誤碼。壓縮比大于I幀。B幀:雙向預(yù)測(cè)編碼圖像,它既用過(guò)去的幀作基準(zhǔn)，也用后來(lái)的幀作基準(zhǔn)，即前向和后向預(yù)測(cè)都有，預(yù)測(cè)精度較高。

B幀壓縮最大,且不傳播誤碼；

I，P，B三種圖象的數(shù)據(jù)壓縮比：

2～5：1，5～10：1，20～30：1雙向預(yù)測(cè)B幀預(yù)測(cè)方式

I幀圖像:只由幀內(nèi)宏塊組成

P幀圖像:包含前向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償I或P

B幀圖像:包含雙向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償I或P解碼時(shí)間標(biāo)簽DTS（DecodingTimeStamp顯示時(shí)間標(biāo)簽PTS（PresentationTimeStamp）MPEG-2碼流的解碼和顯示順序IBBPBBPIBBP傳輸流中的GOP結(jié)構(gòu)傳輸幀序列與解碼幀序列不同課堂討論題：討