文档介绍：多媒体技术基础与应用? 从MPEG1到MPEG7:MPEG标准简述? MPEG的编码与实现过程? 基于对象编码技术的MPEG-4? 基于内容的信息存取与MPEG-7? ? 视频压缩技术历史概述?视频能够压缩的根本原因在于视频数据具有较高的冗余度。压缩就是指冗余的消除,主要基于两种技术:统计学和心理视觉。消除统计冗余的基本依据是视频数字化过程在时间和空间上采用了规则的采样过程。视频画面数字化为规则的像素阵列,其密集程度适于表征每点最高的空间频率,而绝大多数画面帧包含非常少甚至不含这种最高频率的细节。多媒体技术基础与应用? MPEG-1?MPEG-1标准1992年公布,其任务是在一种可接受的质量下,。它可对SIF(标准交换格式)分辨率(NTSC制式为352×240;PAL制式为352×288)的图像进行压缩,每秒播放30帧,具有CD音质,图像质量基本与VHS家用录像机相当。? MPEG-2?它是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准。MPEG2所能提供的传输率在3~10Mbit/s之间,在NTSC制式下的分辨率可达720×486,可提供广播级的图像质量和CD级的音质。MPEG-2主要针对高清晰度电视(HDTV)所需要的视频及伴音信号,与MPEG-1兼容。多媒体技术基础与应用? MPEG-4?MPEG-4旨在为视音频数据的通信、存取与管理提供一个灵活的框架与一套开放的编码工具。这些工具将支持大量的应用功能(新的和传统的)。? MPEG-7?MPEG-7既不同于基于波形压缩的表示方式如MPEG-1和MPEG-2,又不同于基于对象的表示方式如MPEG-4,而是将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化描述,并将该描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。MPEG-7的功能与其他MPEG标准互为补充。多媒体技术基础与应用?MPEG的数据分为MPEG视频、MPEG音频和同步信号三个部分,视频流包含画面信息,音频流包含伴音信息,所有播放MPEG图像和伴音数据所需的时钟信息都包含在同步信号流中。图10-1MPEG的组成多媒体技术基础与应用? MPEG编码的基本思想?MPEG数字视频编码技术实质上是一种统计方法。在时间和空间方向上,视频序列通常包含统计冗余度。MPEG压缩技术所依赖的基本统计特性为帧内与帧间的相关性,这里包含这样一个设想:即在各连续帧之间存在简单的相关性平移运动。图10-2连续视频画面之间通常存在着较大的相关性多媒体技术基础与应用? MPEG的流结构?MPEG为更好地表示编码数据,规定了一个分层的结构,自上到下分别是:?MPEG流(MPEG stream)?图像组(GOP,Group of Pictures)?图像(Image)?宏块(Macro block)?块(Block)多媒体技术基础与应用图10-3MPEG流的分层结构多媒体技术基础与应用?MPEG流(MPEG stream)包含音频流和视频流。视频流是由图像组(GOP)构成的图像序列,有表示开始的图像序列头和表示结束的图像终止码。?图像组(GOP)是为方便随机存取而加的,其结构和长度均可变。图像组是随机存取视频单位。一个GOP由一串IBP帧组成,起始为I帧。GOP的长度是一个I帧到下一个I 帧的间隔。?图像(Image)是独立的显示单位,也是基本编码单位。?宏块(Macro block)是进行运动补偿的基本单位。由一个16?16像素的亮度信息和两个8?8像素的色度信息组成的块称为宏块。?块(Block)是由8?8像素组成的基本单位,是进行DCT运算的单位,块可分为亮度块或色度块(图10-4)。多媒体技术基础与应用图10-4块可分为亮度块或色度块图10-5宏块是进行运动补偿的基本单位