文档介绍：静止图像编码标准
数字视频编码的标准化进展
MPEG-1/MPEG-2视频编码标准
MPEG-4视频编码标准
AVS视频编码标准
第6章数字图像与视频压缩编码标准
掌握JPEG基本系统的编解码原理。
了解JPEG2000渐进编码与传输的概念与思想。
理解MPEG-2视频编码中的“类”和“级”的含义。
理解I帧、P帧、B帧图像的编码特点,熟悉MPEG-2视频码流的分层结构。
掌握MPEG-4标准中基于内容编码的工作原理。
理解视频对象(VO)和视频对象平面(VOP)的概念。
。
。
了解我国具备自主知识产权的AVS视频编码技术的性能及应用。
本章学****目标
静止图像包括两类:黑白(二值)静止图像和连续色调(彩色或灰度)静止图像。
对于静止图像压缩编码,已有多个国际标准,如国际标准化组织(ISO)制订的JBIG标准(ISO 11544)、JPEG标准(ISO 10918)、JPEG2000标准(编号为ISO 15444,等同的ITU-)等。本节将主要介绍JPEG和JPEG2000标准。
静止图像编码标准
JPEG 标准概述
JPEG是Joint Photographic Experts Group(联合图片专家组)的缩写。
由ISO和IEC两个组织机构联合组成的专家组,负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准
JPEG标准
标准号:ISO/IEC 10918或ITU-T
标准名:Information technology — pression and coding of continuous-tone still images
(信息技术—连续色调静态图像的数字压缩和编码)
JPEG 标准适用范围
灰度图像,彩***像
静止图像的压缩,视频序列帧内图像压缩
JPEG可以大范围地调节图像码率和质量
基于 DCT 的顺序编码算法
利用视觉系统特性,使用正交变换、量化和熵编码相结合的方法,以去掉或减少视觉的冗余和数据本身的冗余
JPEG基本编码系统的算法大致分成三个步骤:
正交变换:使用正向离散余弦变换(FDCT)把空间域上的图像数据变换成频率域上的变换系数
量化:使用加权函数对DCT系数进行量化,加权函数对人的视觉系统是最佳的
熵编码:使用霍夫曼编码器对量化系数进行编码
JPEG 基本编码系统
基于DCT的顺序编码算法基本步骤
将原图像用亮度、色差表示(分量图像采样4:1:1)
分成8×8数据块, 数据[0~255]转换为[-128~127]
进行正向离散余弦变换(FDCT)
量化(quantization)
Z字形(zig-zag)扫描
使用DPCM对直流系数(DC)进行编码
使用行程编码对交流系数(AC)进行编码
熵编码(entropy coding):哈夫曼或算术编码
JPEG 压缩效果
原始图像
(512×512×8)
(256KB)
压缩 21:1
(12KB)
压缩 51:1
(5KB)
基于DCT的渐进编码
基本思想
此模式与顺序模式编码步骤基本一致,不同之处在于渐进编码模式每个图像分量的编码要经过多次扫描才完成。第一次扫描只进行一次粗糙的压缩,然后根据此数据先重建一幅质量低的图像,以后的扫描再作较细的扫描,使重建图像质量不断提高,直到满意为止