数据压缩技术.ppt

3.4.1视听业务视频编译码标准（H.261/263）1980年，国际电报电话咨询委员会CCITT所属的视频编码专家组的H.261建议被通过，这是CCITT制定的国际上第一个视频压缩标准，已成为可视电话和电话会议的国际标准。H.261名称为“视听业务视频编译码标准”，它最初是针对在ISDN上实现电信会议应用，特别是面对面的可视电话和视频会议而设计的。第39页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.1视听业务视频编译码标准（H.261/263）实际的编码算法类似于MPEG算法，但不能与后者兼容。H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多，此算法为了优化带宽占用量，引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制，也就是说，剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码，而非恒定质量可变码流编码。第40页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.1视听业务视频编译码标准（H.261/263）由于H.261所针对的可视电话信号最初考虑是在一般电话网中传输的，带宽和码率是其考虑的核心问题。其每帧取样点数比较低，且采取抽帧传输的方法，无法满足数字电视压缩编码的要求，但H.261是此前压缩编码数十年研究的结果，成为以后JPEG和MPEG编码方法的重要基础。第41页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.1视听业务视频编译码标准（H.261/263）H.263是关于低于64Kb/s比特率的窄带通道视频编码建议，其目的是能在现有的电话网上传输活动图像。H.263是在H.261建议的基础上发展起来的，其信源编码算法仍然是帧间预测和DCT混合编码。在H.261建议的基础上，H.263将运动矢量的搜索增加为半像素点搜索，同时又增加了无限制运动矢量、基于语法的算术编码、高级预测技术和PB帧编码等4个高级选项，从而达到了进一步降低码速率和提高编码质量的目的。第42页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.1视听业务视频编译码标准（H.261/263）H.263采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分，相当于MPEG编码的I帧和P帧。帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采用1/2像素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后使用改进的变长编码表（VLC）对量化数据进行嫡编码，得到最终的编码系数。第43页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.2静止图像压缩编码标准（JPEG）在多媒体技术的发展过程中，静止和活动视频图像压缩标准的制定和推广起到了十分重要的作用。国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）联合成立“联合图像专家组”JPEG（jointphotographicexpertsgroup），在ITU、ISO和IEC等其他标准组织的支持下，该小组致力于制定适用于连续色调、多极灰度、彩色或单色静止图像数据压缩的国际标准，经过5年细致的工作，于1991年3月提出了JPEG标准“多灰度静止图像的数字压缩编码”，这是一个适用于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准。第44页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.2静止图像压缩编码标准（JPEG）它包含两部分：第一部分是无损压缩，即基于空间线性预测技术的无失真压缩算法，这种算法的压缩比很低；第二部分是有损压缩，这是基于离散余弦变换（DCT）和霍夫曼编码的有损压缩，也是目前主要应用的一种算法。这后一种算法进行图像压缩信息虽有损失，但压缩比可以很大，例如压缩比在20:1时，眼睛基本上看不出失真。JPEG标准对于多媒体而言是十分重要的，因为用于压缩运动图像的标准MPEG不过是分别对每一帧进行JPEG编码，再加上某些帧间压缩和运动补偿等额外的特征。JPEG定义在国际标准ISO10918中，它具有4种模式和许多选项。第45页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.2静止图像压缩编码标准（JPEG）JPEG确实很复杂，但由于它通常可以获得20:1或更好的压缩效果，所以获得广泛的应用。解码一幅JPEG图像需要反过来运行上述算法。JPEG大体上是对称的：解码一幅图像花费的时间与编码基本相同。第46页,共63页，星期六，2024年，5月3.4.3MPEG标准MPEG（motionpictureexpertsgroup）标准是ISO/IEC委员会针对全活动视频的压缩标准系列，是用于压缩视频的主要算法，并于1993年成为国际标准。MPEG包含MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等。该标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统三大部分。MPEG视频