图像压缩标准.pptx

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1、会计学1图像压缩标准图像压缩标准7.6.1 二值图像压缩标准二值图像压缩标准n n1.1.基本思想基本思想n n2.2.一维压缩一维压缩n n3.3.二维压缩二维压缩n n4.CCITT Group34.CCITT Group3n n5.CCITT Group45.CCITT Group4n n6.JBIG6.JBIG第2页/共53页第1页/共53页1.1.基本思想：基本思想：n n采采用用行行程程编编码码与与静静态态的的哈哈夫夫曼曼编编码码相结合相结合n n由由于于是是二二值值图图像像，不不用用为为灰灰度度值值编编码。码。n n只只给给行行程程长长度度编编码码，且且黑黑和和白白的的长长度分别

2、使用不同的编码度分别使用不同的编码。n n按行压缩按行压缩n nCCITT CCITT Group3Group3采采用用一一维维编编码码与与二二维维编码结合编码结合n nCCITT Group4CCITT Group4采用二维编码采用二维编码7.6.1 二值图像压缩标准二值图像压缩标准第3页/共53页第2页/共53页2.2.一维压缩的基本思想：一维压缩的基本思想：1 1）每一行行首、尾编码）每一行行首、尾编码n n行行首首：用用一一个个白白行行程程码码开开始始。如如果果行行首首是是黑黑像像素素，则则 用零长度的白用零长度的白0011010100110101开始。开始。n n行尾行尾：用行尾编码

3、字：用行尾编码字(EOL)000000000001(EOL)000000000001结束。结束。2 2）图像首、尾编码）图像首、尾编码n n图像首行图像首行：用一个：用一个EOLEOL开始。开始。n n图像结尾：用连续图像结尾：用连续6 6个个EOLEOL结束。结束。3 3）图像内部编码）图像内部编码n n内内部部编编码码：长长度度小小于于6363的的用用哈哈夫夫曼曼编编码码，大大于于6363的的用用组合编码：大于组合编码：大于6363的长度编码的长度编码 +小于小于6363的余长度编码的余长度编码7.6.1 二值图像压缩标准二值图像压缩标准第4页/共53页第3页/共53页长度小于长度小于63

4、63的哈夫曼编码的哈夫曼编码行程长度 白编码黑编码000110101000011011110001110102011111310001041011011511000011610011001000000101101062001100110000011001106300110100000001011011第5页/共53页第4页/共53页长度大于长度大于6363的组合编的组合编码码行程长度 白编码黑编码64110110000001111128100100000110010001920101110000110010012560110111 0000010110113200011011000000011

5、001138400110111000000110100160001001101000000010110111664011000000000110010017280100110110000001100101第6页/共53页第5页/共53页3.3.二维压缩二维压缩 1)1)基本思想：基本思想：n n利用上一行相同利用上一行相同改变元素改变元素的位置，来为当前行编码的位置，来为当前行编码n n假设相临两行改变元素位置相似的情况很多假设相临两行改变元素位置相似的情况很多n n且且上上一一行行改改变变元元素素距距当当前前行行改改变变元元素素的的距距离离，小小于于行行程程的长度，从而可以降低编码长度的长度

6、，从而可以降低编码长度a0b1b2a1a2参考行当前行第7页/共53页第6页/共53页2)2)定义几个重要符号：定义几个重要符号：参参 考考 行行：当前处理行的前一行。：当前处理行的前一行。改变元素改变元素：与前一个像素值不同的像素：与前一个像素值不同的像素参考元素参考元素：一共有：一共有5 5个（当前行个（当前行3 3个，参考行个，参考行2 2个）：个）：1.1.a a0 0：当当前前处处理理行行上上，与与前前一一个个像像素素值值不不同同的的像像素素。行首元素是本行的第一个行首元素是本行的第一个a a0 02.2.a a1 1：a a0 0右边下一个改变元素。右边下一个改变元素。3.3.a

7、a2 2：a a1 1右边下一个改变元素。右边下一个改变元素。4.4.b b1 1：参考行上在：参考行上在a a0 0右边，且与右边，且与a a0 0值相反的改变元素值相反的改变元素5.5.b b2 2：b b1 1右边下一个改变元素。右边下一个改变元素。a0b1b2a1a2参考行当前行第8页/共53页第7页/共53页3)3)编编码码方方法法：对对三三种种情情况况的的三三种种编编码码方式：方式：（1 1）通过编码通过编码方式：方式：n n条条件件：b b2 2在在a a1 1的的左左边边，排排除除参参考考行行两两个个改变元素都在改变元素都在 a a1 1左左边边的的情况情况n n编码：编码：0

8、0010001，n n动作：把动作：把a a0 0移到移到b b2 2的下面的下面b1b2a1a2a0新a0第9页/共53页第8页/共53页（2 2）水平编码水平编码方式：方式：n n条条件件：a a1 1到到b b1 1之之间间的的距距离离大大于于3 3，放放弃弃利用上一行编码利用上一行编码n n编编码码：001+M(a001+M(a0 0a a1 1)+M(a)+M(a1 1a a2 2)，MM：一一维维行程编码行程编码n n动作：把动作：把a a0 0移到移到a a2 2。a0b1b2a1a2a1 b1第10页/共53页第9页/共53页（3 3）垂直编码垂直编码方式：方式：条件：条件：a

9、 a1 1到到b b1 1之间的距离小于等于之间的距离小于等于3 3，利用，利用上一行编码。上一行编码。编码：见编码：见CCITTCCITT二维编码表（下页）二维编码表（下页）动作：把动作：把a a0 0移到移到a a1 1a0b1b2a1a2a1b1第11页/共53页第10页/共53页4)CCITT4)CCITT二维编码表二维编码表a a1 1与与b b1 1的距离的距离编码：编码：a a1 1在在b b1 1下面：下面：1 1 a a1 1在在 b b1 1右边右边 1 1个个001001 a a1 1在在 b b1 1右边右边 2 2个个000011000011 a a1 1在在 b b

10、1 1右边右边 3 3个个00000110000011 a a1 1在在 b b1 1左边左边 1 1个个010010 a a1 1在在 b b1 1左边左边 2 2个个000010000010 a a1 1在在 b b1 1左边左边 3 3个个00000100000010第12页/共53页第11页/共53页开始新行开始新行水平方式编码水平方式编码a0置于置于a2a0置于置于b2下下a0置于首像素前置于首像素前检测检测a1、b1、b2b2在在a1左边左边a0置于置于a1|b2a1|3否否垂直方式编码垂直方式编码是是否否通过方式编码通过方式编码是是检测检测a2否否结束编码行结束编码行是是行尾行尾

11、第13页/共53页第12页/共53页4.CCITTGroup34.CCITTGroup3基本思想：基本思想：Group3Group3标标准准应应用用了了一一种种非非适适应应的的，一一维维和和二二维维混混合合的行程编码技术；的行程编码技术；在在该该编编码码中中，每每一一个个K K行行组组的的最最后后K-1K-1行行（K K=2 2或或4 4），有选择地用二维编码方式。），有选择地用二维编码方式。对八幅图像测试，压缩比对八幅图像测试，压缩比对八幅图像测试，压缩比对八幅图像测试，压缩比1515：1 15.CCITTGroup4基本思想：Group4标准是Group3标准简化或改进版本；只用二维压缩编

12、码。且为非适应二维编码方法；每一个新图像的第一行的参考行是一个虚拟的白行。G4压缩比比G3高一倍第14页/共53页第13页/共53页 二值图象压缩国际标准二值图象压缩国际标准二值图象压缩国际标准二值图象压缩国际标准6.JBIG二值图联合组（joint bilevel imaging group，JBIG）于1991年制定 采用了自适应技术，提高了压缩比s打印字符的扫描图象：可提高1.1 1.5倍s计算机生成的打印字符图象：可提高约5倍s用抖动或半调表示的“灰度”图象：可提高2 30倍可用于渐进（累进）的传输与重建应用 第15页/共53页第14页/共53页7.6.2 静止图像压缩标准静止图像压缩

13、标准n n1.JPEG1.JPEG标准简述标准简述n n2.JPEG2.JPEG压缩流程压缩流程n n3.JPEG3.JPEG压缩算法的实压缩算法的实现现n n颜色变换颜色变换n n零偏置转换零偏置转换n n频域变换频域变换n n系数量化系数量化n n符号编码符号编码n n4.JPEG4.JPEG压缩举例压缩举例第16页/共53页第15页/共53页n n1.JPEG1.JPEG标准简述标准简述有三种压缩系统：有三种压缩系统：（1 1）基线编码系统基线编码系统：面向大多数有损压缩的应用，：面向大多数有损压缩的应用，采用采用DCTDCT变换压缩。变换压缩。（2 2）扩展编码系统扩展编码系统：面向递

14、进式应用，从低分辨：面向递进式应用，从低分辨 率到高分辨率逐步递进传递的应用率到高分辨率逐步递进传递的应用（3 3）独立编码系统独立编码系统：面向无损压缩的应用，采用无损：面向无损压缩的应用，采用无损 预测压缩，符号编码采用霍夫曼或算术编码预测压缩，符号编码采用霍夫曼或算术编码一个产品或系统必须包括对基线系统一个产品或系统必须包括对基线系统的支持的支持第17页/共53页第16页/共53页静止图象压缩国际标准静止图象压缩国际标准静止图象压缩国际标准静止图象压缩国际标准1.JPEG 基本系统：交流分量（AC）用变长码编码直流分量（DC）系数用相对差值进行编码 第18页/共53页第17页/共53页2

15、.JPEG2.JPEG压缩流程压缩流程量化器量化器DCTDCT正向变换正向变换构造构造8x88x8的子图的子图输入图像输入图像NxNNxN符号符号编码器编码器压缩图像压缩图像颜色空间颜色空间转换转换零偏置零偏置转换转换符号符号解码器解码器DCTDCT逆向变换逆向变换压缩的图像压缩的图像合成合成8x88x8的子图的子图解压图像解压图像颜色空间颜色空间转换转换零偏置零偏置转换转换第19页/共53页第18页/共53页n n1)1)构造子图像构造子图像子图像尺寸：子图像尺寸：8 x 88 x 8n n2)2)颜色空间转换颜色空间转换 人人眼眼对对亮亮度度更更敏敏感感，提提取取亮亮度度特特征征，将将RG

16、BRGB转转换换为为YCYCb bC Cr r模型，编码时对亮度采用特殊编码：模型，编码时对亮度采用特殊编码：Y =0.299R+0.5870G+0.1140BY =0.299R+0.5870G+0.1140BC Cb b=0.1787R 0.3313G+0.5000B+128=0.1787R 0.3313G+0.5000B+128C Cr r=0.5000R 0.4187G 0.0813B+128=0.5000R 0.4187G 0.0813B+128颜色解码：颜色解码：R=Y+1.40200(Cr 128)R=Y+1.40200(Cr 128)G=Y 0.34414(Cb 128)0.71

17、414(Cr 128)G=Y 0.34414(Cb 128)0.71414(Cr 128)B=Y+1.77200(Cb 128)B=Y+1.77200(Cb 128)v3.JPEG压缩算法的实现第20页/共53页第19页/共53页n n）零偏置转换n n对对于于灰灰度度级级是是2 2n n的的像像素素，通通过过减减去去2 2n-1n-1，替换像素本身；，替换像素本身；n n对对于于n=8n=8，即即将将02550255的的值值域域，通通过过 减减 去去 128128，转转 换换 为为 值值 域域 在在-128127128127之间的值；之间的值；n n目目的的：使使像像素素的的绝绝对对值值出出

18、现现3 3位位1010进制的概率大大减少。进制的概率大大减少。第21页/共53页第20页/共53页 用用8x88x8的的JEPGJEPG基线标准，压缩并重构下列子图基线标准，压缩并重构下列子图525255556161666670706161646473736363595966669090109109858569697272626259596868113113144144104104666673736363585871711221221541541061067070696967676161686810410412612688886868707079796565606070707777686858

19、5875758585717164645959555561616565838387877979696968686565767678789494例子：第22页/共53页第21页/共53页0 0偏置转换后偏置转换后-76-76-73-73-67-67-62-62-58-58-67-67-64-64-55-55-65-65-69-69-62-62-38-38-19-19-43-43-59-59-56-56-66-66-69-69-60-60-15-151616-24-24-62-62-55-55-65-65-70-70-57-57-6-62626-22-22-58-58-59-59-61-61-67-

20、67-60-60-24-24-2-2-40-40-60-60-58-58-49-49-63-63-68-68-58-58-51-51-65-65-70-70-53-53-43-43-57-57-64-64-69-69-73-73-67-67-63-63-45-45-41-41-49-49-59-59-60-60-63-63-52-52-50-50-34-34第23页/共53页第22页/共53页n n）频域变换产生）频域变换产生6464个系数个系数第一个系数称为第一个系数称为直流系数直流系数（DCDC系数）系数）其余的其余的6363个系数称为个系数称为交流系数交流系数（ACAC系数）系数）正向D

21、CT变换（N=8）后变成-415-29-62 25 55-20-1 3 7-21-62 9 11-7-6 6-46 8 77-25-30 10 7-5-50 13 35-15-9 6 0 3 11-8-13-2-1 1-4 1-10 1 3-3-1 0 2-1-4-1 2-1 2-3 1-2-1-1-1-2-1-1 0-1第24页/共53页第23页/共53页n n）系数量化）系数量化n n采用阈值作为子图系数位置函数的量化方式采用阈值作为子图系数位置函数的量化方式 所有子图使用同一个全局阈值模板，但阈值的取所有子图使用同一个全局阈值模板，但阈值的取值，与系数的位置相关，阈值模板给出了，不同位置

22、值，与系数的位置相关，阈值模板给出了，不同位置上系数的相应阈值。上系数的相应阈值。n n对对于于亮亮度度和和颜颜色色使使用用不不同同的的量量化化阈阈值值模模板板，并并取取整整1 1）正向量化：）正向量化：SqSquvuv=round(S=round(Suv uv/Q/Quvuv)其其中中：S Suvuv是是DCTDCT系系数数，QQuvuv量量化化模模板系数板系数2 2）逆向量化：）逆向量化：R Ruvuv=Sq=Squv uv QQuvuv例：例：Sq(0,0)=round-415/16Sq(0,0)=round-415/16 =round-25.9=-26 =round-25.9=-26

23、R Ruvuv(0,0)=-26*16=-416(0,0)=-26*16=-416第25页/共53页第24页/共53页 亮度的量化模板系数亮度的量化模板系数16 1116 1110101616242440405151616112121212141419192626585860605555141413131616242440405757696956561414171722222929515187878080626218182222373756566868109109103103777724243535555564648181104104113113929249496464787887871031

24、0312112112012010110172729292959598981121121001001031039999第26页/共53页第25页/共53页 颜色的量化模板系数颜色的量化模板系数17 1817 18242447479999999999999999181821212626666699999999999999992424262656569999999999999999999947476666999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999

25、99999999999999999999999999999999999999999999999999999第27页/共53页第26页/共53页量化变换后的数组，比例化并消去系数量化变换后的数组，比例化并消去系数-26-26-3-3-6-6 2 2 2 20 00 00 0 1 1-2-2-4-4 0 0 0 00 00 00 0-3-3 1 1 5 5-1-1-1-10 00 00 0-4-4 1 1 2 2-1-1 0 00 00 00 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

26、00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 0第28页/共53页第27页/共53页n n）符号编码n n将将量量化化后后的的系系数数，按按之之字字形形重重新新排排序序成成矢矢量量，全全零零结结尾尾用用特特殊殊符符号号EOBEOB-26-26-3-3 1 1-3-3-2-2-6-6 2 2-4-4 1 1-4-4 1 1 1 1 5 5 0 0 2 2 0 0 0 0-1-1 2 0 0 0 0 0-1-1 EOB2 0 0 0 0 0-1-1 EOBn nDCDC和和ACAC用不同的方式分别编码用不同的方式分别编码n nDCDC的编码方式（预测的编码方式（预测+

27、统计）统计）：编码由两部分组成：编码由两部分组成：区区间间号号编编码码(SSSS)(SSSS)+系系数数预预测测误误差差本本身编码身编码(VVVV)(VVVV)第29页/共53页第28页/共53页n nDCDC的编码方式（预测的编码方式（预测+统计）统计）n n第第一一步步：求求DPCM DPCM(差差分分脉脉冲冲调调制制码码)，用用当当前前的的DCDC，减减去去前前一一个个子子图图的的DCDC VVVV VVVV：DIFF DIFF=DC DC PRE_DCPRE_DCn n第第二二步步：根根据据DIFFDIFF求求出出区区间间号号：SSSS SSSS n n通过通过DIFFDIFF查区间编

28、号表得出区间号查区间编号表得出区间号SSSSSSSSn n根根据据SSSSSSSS查查霍霍夫夫曼曼编编码码表表得得出出SSSSSSSS的的霍霍夫夫曼曼编码编码n n第第三三步步：对对VVVVVVVV编编码码，正正数数是是自自己己，负数用补码（求反）负数用补码（求反）第30页/共53页第29页/共53页n nDCDC的编码方式（预测的编码方式（预测+统计）统计）区间表区间表 范围 DC差区间 AC区间 0 0 N/A -1，1 1 1-3，-2，2，3 2 2 -7,-4，4,7 3 3 -15,-8，8,15 4 4 -31,-16，16,31 5 5 -63,-32，32,63 6 6第31

29、页/共53页第30页/共53页n nDCDC的编码方式（预测的编码方式（预测+统计）统计）区间区间DCDC霍夫曼编码表霍夫曼编码表区间 编码 长度 区间 编码 长度 0 010 3 6 1110 10 1 011 4 7 11110 12 2 100 5 8 111110 14 3 00 5 9 1111110 16 4 101 7 A 11111110 18 5 110 8 B 111111110 20第32页/共53页第31页/共53页n nDCDC的编码方式（预测的编码方式（预测+统计）统计）例子：例子：DC=-26DC=-26PRE_DC=-17PRE_DC=-17 DIFF=-26-

30、DIFF=-26-（-17-17）=-9=-9用用-9-9查区间表得：查区间表得：SSSS=4SSSS=4用用4 4查查霍霍夫夫曼曼编编码码表表得得：霍霍夫夫曼曼编编码码：101101 VVVV=-9VVVV=-9 二进制编码为二进制编码为:10011001求反求反:1001=01101001=0110 最最后后的的编编码码为为:101+0110=101+0110=1010110 1010110 长度为长度为7 7位位n n解解码码时时如如果果VVVVVVVV部部分分首首位位为为0 0为为负数负数PreDC-17DC-26第33页/共53页第32页/共53页n n符号编码n nACAC的编码方

31、式的编码方式编码由两部分组成：编码由两部分组成：区区间间号号编编码码(RRRR/SSSS)+(RRRR/SSSS)+系系数数本本身身(VVVV)(VVVV)第一部分：第一部分：SSSSSSSS：区间号区间号 RRRRRRRR：该该系系数数前前值值为为0 0的的系系数数的的个数。个数。第二部分：第二部分：VVVVVVVV：系数本身编码系数本身编码第34页/共53页第33页/共53页n nACAC的编码方式的编码方式区间区间ACAC霍夫曼编码表霍夫曼编码表行程/区间 编码 长度 行程/区间 编码 长度 0/0 1010(=EOB)4 0/6 111000 12 0/1 00 3 0/7 11110

32、00 14 0/2 01 4 0/8 1111110110 18 0/3 100 6 0/9 1111111110000010 0/4 1011 8 0/A 1111111110000011 0/5 11010 10 1/1 1100 5 第35页/共53页第34页/共53页n nACAC的编码方式的编码方式举例：举例：0 70 7RRRR=1RRRR=1查查表表得得区区间间号号：SSSS SSSS=3 3RRRR/SSSS RRRR/SSSS=1/3 1/3 查查表表得得:11110011111001编码长度编码长度 1010位位VVVV=-7VVVV=-7111 111 求求反反得得:00

33、0 000最后编码最后编码:11110010001111001000第36页/共53页第35页/共53页n n符号编码完成后的编码数组（重排的）是：符号编码完成后的编码数组（重排的）是：1010110 1010110 0100 0100 001 001 0100 0100 0101 0101 100001 100001 0110 0110 100011 100011 001 001 100011 100011 001 001 001 001 100101 100101 11100110 11100110 110110 110110 0110 0110 11110100 000 10101111

34、0100 000 1010n n其中空格是为了可阅读性而插入的其中空格是为了可阅读性而插入的n n完完成成编编码码的的重重排排数数组组的的总总位位数数是是9292，不不压压缩缩需需要要8x8x8=5128x8x8=512位。结果的压缩率是位。结果的压缩率是512/92512/92，或，或5.6:15.6:1。第37页/共53页第36页/共53页JPEG2000n n相对于原始的JPEG标准，在对连续色调静止图像的压缩方面以及对压缩数据的访问方面提供了更大的灵活性。n n以小波编码为基础n n压缩率比JPEG高30%左右n n同时支持有损和无损压缩,适合保存重要图片第38页/共53页第37页/共

35、53页7.6.3 运动图像压缩标准运动图像压缩标准n n1.1.连续帧图像的定义连续帧图像的定义n n2.2.连续帧图像压缩的基本思想连续帧图像压缩的基本思想n n3.3.帧间运动补偿预测编码技术帧间运动补偿预测编码技术n n4.H.2614.H.261标准标准n n5.MPEG1/2/4/75.MPEG1/2/4/7标准标准第39页/共53页第38页/共53页n n1.1.连续帧图像的定义连续帧图像的定义n n由多幅尺寸相同的静止图像组成的图由多幅尺寸相同的静止图像组成的图像序列，被称为像序列，被称为连续帧图像连续帧图像。n n与静止帧图像相比，与静止帧图像相比，连续帧图像连续帧图像多了多了

36、一个时间轴，成为三维信号，因此一个时间轴，成为三维信号，因此连连续帧图像续帧图像也被称为也被称为三维图像三维图像。第40页/共53页第39页/共53页n n2.连续帧图像压缩的基本思想n n基于如下基本假设：基于如下基本假设：n n在各连续帧之间存在简单的相关性在各连续帧之间存在简单的相关性平移运动。平移运动。n n一个特定画面上的像素量值：一个特定画面上的像素量值：1 1）可以根据）可以根据同帧同帧附近像素来加以预附近像素来加以预测，被称为：测，被称为：帧内帧内编码技术编码技术2 2）可以根据）可以根据附近帧附近帧中的像素来加以中的像素来加以预测，被称为：预测，被称为：帧间帧间编码技术编码技

37、术第41页/共53页第40页/共53页n n连续帧图像压缩的基本思想连续帧图像压缩的基本思想n n通过减少通过减少帧间图像数据冗余帧间图像数据冗余，来达到减少数据量、压，来达到减少数据量、压缩连续帧图像体积的目的缩连续帧图像体积的目的n n将连续帧图像序列，分为将连续帧图像序列，分为参考帧参考帧和和预测帧预测帧，参考帧用，参考帧用静止图像压缩方法进行压缩，预测帧对静止图像压缩方法进行压缩，预测帧对帧差图像帧差图像进行进行压缩压缩n n由于由于帧差图像帧差图像的数据量大大小于的数据量大大小于参考帧参考帧的数据量，从的数据量，从而可以达到很高的压缩比而可以达到很高的压缩比第42页/共53页第41页

38、/共53页n n3.帧间运动补偿预测编码技术n n帧间预测编码帧间预测编码+-熵编码熵编码帧间帧间预测器预测器运动补偿运动补偿压缩图像块输入图像块enfn fn运动补偿预测帧间误差图像运动补偿预测图像第43页/共53页第42页/共53页n n前向预测前向预测n n双向预测双向预测前一帧前一帧当前帧当前帧前一帧前一帧当前帧当前帧下一帧下一帧I 帧:不进行预测、进行帧内编码的编码帧（参考帧）;P帧:通过向前预测得到的误差编码帧;B帧:通过双向预测得到的误差编码帧.因图像序列存放在存储器中，可以使用下一帧.第44页/共53页第43页/共53页编码中的运动补偿编码中的运动补偿n n运动补偿概念运动补偿

39、概念 以对帧间运动的估算为基础的，若物体均在空间上有一以对帧间运动的估算为基础的，若物体均在空间上有一位移，那么用有限的运动参数来对帧间的运动加以描述，位移，那么用有限的运动参数来对帧间的运动加以描述，如对于像素的平移运动，可用运动矢量来描述。如对于像素的平移运动，可用运动矢量来描述。n n一个来自前一编码帧的运动补偿预测像素，就能给出一个一个来自前一编码帧的运动补偿预测像素，就能给出一个当前像素的最佳预测。预测误差和运动矢量一同参与编码。当前像素的最佳预测。预测误差和运动矢量一同参与编码。n n由于一些运动矢量之间的空间相关性通常较高，因此，由于一些运动矢量之间的空间相关性通常较高，因此，一

40、一个像素的运动矢量，可以代表一个相邻像素块的运动。个像素的运动矢量，可以代表一个相邻像素块的运动。n n实现中，画面一般划分成一些不连接的像素块实现中，画面一般划分成一些不连接的像素块(在在MPEGlMPEGl和和MPEG2MPEG2标准中一个像素块为标准中一个像素块为16161616像素像素)，对于每一个这样对于每一个这样的像素块，只估算一个运动矢量。的像素块，只估算一个运动矢量。第45页/共53页第44页/共53页n n编码中的运动补偿编码中的运动补偿举例：常用的基于举例：常用的基于块的运动估算和补偿块的运动估算和补偿块匹配法块匹配法K帧K+l 帧块查找窗口第46页/共53页第45页/共5

41、3页4.H.2612634.H.261263标准标准n nH.261263H.261263标准是由标准是由CCITTCCITT制定的制定的n nccitt ccitt 国际电话与电报咨询委员会，国际电话与电报咨询委员会，它现在被称为它现在被称为 itu-t itu-t（国际标准化组（国际标准化组织电讯标准化分部），是世界上主织电讯标准化分部），是世界上主要的制定和推广电讯设备和系统标要的制定和推广电讯设备和系统标准的国际组织准的国际组织.它位于瑞士的它位于瑞士的geneva.geneva.第47页/共53页第46页/共53页H.261H.261标准标准n n应用范围：应用范围：ISDNISDN

42、的视频会的视频会议议n n主要编码技术：主要编码技术：n nDCTDCT变换变换n n向前运动补偿预测向前运动补偿预测n nZig-zagZig-zag排序排序n n霍夫曼编码霍夫曼编码IPPPPPPIPPP.IPPPPPPIPPP.第48页/共53页第47页/共53页H.263H.263标准标准n n应用范围：可视电话应用范围：可视电话n n主要编码技术：主要编码技术：n nDCTDCT变换变换n n双向运动补偿预测双向运动补偿预测n nZig-zagZig-zag排序排序n n霍夫曼编码霍夫曼编码IBBPBBPBBIBBP.IBBPBBPBBIBBP.第49页/共53页第48页/共53页5

43、.MPEG1/2/4/75.MPEG1/2/4/7标准标准n nMPEG1/2/4/7MPEG1/2/4/7标准由标准由ISO/IECISO/IEC制定的制定的n nISOISO是国际标准化组织是国际标准化组织n nIECIEC是是国际电工委员会，是非政府性国国际电工委员会，是非政府性国际组织，是世界上成立最早的专门国际际组织，是世界上成立最早的专门国际标准化机构。正式成立于标准化机构。正式成立于1906 1906 年。年。第50页/共53页第49页/共53页MPEG1MPEG1标准标准n n应用范围：视频应用范围：视频CD_ROMCD_ROM存储、视频消存储、视频消费费n n主要编码技术：主

44、要编码技术：n nDCTDCT变换变换n n前向、双向运动补偿预测前向、双向运动补偿预测n nZig-zagZig-zag排序排序n n霍夫曼编码、算术编码霍夫曼编码、算术编码n n每每1515帧至少要有一个帧至少要有一个I I帧帧IBBPBBPBBIBBP.IBBPBBPBBIBBP.第51页/共53页第50页/共53页MPEG2MPEG2标准标准n n应用范围：数字电视、高质量视频、有应用范围：数字电视、高质量视频、有线电视、视频编辑、视频存储线电视、视频编辑、视频存储n n主要编码技术：主要编码技术：n nDCTDCT变换变换n n前向、双向运动补偿预测前向、双向运动补偿预测n nZig

45、-zagZig-zag排序排序n n霍夫曼编码、算术编码霍夫曼编码、算术编码n n每每1515帧至少要有一个帧至少要有一个I I帧帧IBBPBBPBBIBBP.IBBPBBPBBIBBP.第52页/共53页第51页/共53页MPEG4MPEG4标准标准n n应用范围：互联网、交互视频、移动通信应用范围：互联网、交互视频、移动通信n n主要编码技术：主要编码技术：n nDCTDCT变换、小波变换变换、小波变换n n前向、双向运动补偿预测前向、双向运动补偿预测n nZig-zagZig-zag排序排序n n脸部动画、背影编码脸部动画、背影编码n n霍夫曼编码、算术编码霍夫曼编码、算术编码n n每每1515帧至少要有一个帧至少要有一个I I帧帧IBBPBBPBBIBBP.IBBPBBPBBIBBP.第53页/共53页第52页/共53页