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1、数字视频技术 - 图像与视频压缩技术 数字视频技术 1 视频压缩技术的重要性 High- (HDTV) 1920 x1080 30 per (full ) 8 bits for each three (RGB) Total 1.5 Gb/sec! Cable TV: each cable is 6 MHz Max data rate of 19.2 Mb/sec to 18 Mb/sec w/audio + ra

2、te must be 80:1! 2 图像和视频压缩的本质 空间冗余信息 时间冗余信息 3 图像压缩方法举例 隔行扫描 颜色信号的变换 基于视觉特点来抑制高频率部 熵编码 小波变换 4 图像压缩基本原理 - JPEG压缩标准 5 图像压缩基本原理 - JPEG压缩标准 Zig-Zag Scan, Run- major “Intra-Frame ” 6 图像压缩基本原理 - DCT变换 图像的高频部分对画质影响是不明显的，而低 频则比较明显 越往右下方，频率越高，这样的图像越难

3、以 辨认 图像高频部分确实主要保存图像的轮廓、纹 理 7 图像压缩基本原理 - 量化 量化：将64个DCT系数除以对应的量化步长ppt视频压缩:图像与视频压缩原理ppt课件.ppt，然后 四舍五入求出整数值 量化步长是人为规定的，那么怎么去定这个值呢 ，实际上，在JPEG基本算法中给出了一套量化表 ，这些表是经过广泛实验后计算得出 左上频率最低，向右下递增，所以量化步长的总 体规律也是这样递增，即对频率越高的部分设定 更大的量化步长，进行更大程度的压缩 颜色深度代表了步长 8 视频压缩基本原理 - 扫描 9 视频压缩基本原理 - 游程编码 经过扫描后，得到的是一个一元数组，然后对数组进行游程编码 。 假设一个数组4,0

4、,3,0,0,2,0,6,0,0,7，我们用一个（run,level）来表示， level表示非0数，run表示这个非零数前0的个数。这样上面的数组就变 为：(0,4)(1,3)(2,2)(1,6)(2,7)。 特别的，需要注意(0，0)和(15，0)两个特殊情况，(0ppt视频压缩，0)表示块结束标 志EOB(End Of Block)，(15，0)表示ZRL，就是连续16个0时用ZRL表 示。 10 视频压缩基本原理 出现概率大的，用短码； 出现概率小的，用长码。 11 视频压缩基本原理 在JPEG中，DCT将图像压缩为88 的小块，然

5、后依次放入文件中，这种算法靠 丢弃频率信息实现压缩，因而图像的压缩率越高，频率信息被丢弃的越多。在 极端情况下，JPEG图像只保留了反映图像外貌的基本信息，精细的图像细节都 损失了，这样块状失真就很明显。而离散小波的粗略边缘可以消除DCT压缩普 遍具有的方块效应。 12 视频压缩基本原理 小波变换 每一幅LLX图像都是上一级LL(X-1)的子图,例如， LL3的数据加上LH3、HL3、HH3就能得到LL2， LL2加上LH2、HL2、HH2就能得到LL1，LL1加 上LH1、HL1、HH1就能得回原图。那么，当图 片不断的分裂下去，就得到了分裂次数加一的分 辨率级数，这样就生成了多种空间分辨率

6、图像， 利于压缩而不产生块状的失真。 13 视频压缩基本原理 - 影响图像质量的参数 比特率：比特率代表用多少位来表示一个 像素，比特率大的时候画质较好。 压缩率比：量化步长越大，压缩比越大，画质也 就差些。 4种DCT分块下的图像 小波变换2次、4次、7次的图像 14 视频压缩基本原理 - 图像质量的衡量 15 视频压缩基本原理 - 视频压缩标准 帧内压缩：将每个图像帧作为一个静态图片来压缩 帧间压缩：通过图像帧间冗余减小或者消除的方式来 达到压缩的目的 I 帧：帧间编码，每个帧独立编码 P帧：利用前面的帧与预测进行编码 B帧：使用前后帧预测进行编码 16 视频压缩基本原理 - 视频 压缩标准 描述了图像的每 个部分是如何从前一个图像帧中得到的。 查找最优运动矢量 的过程。 17 视频压缩基本原理 - MPEG压缩标准 18 视频压缩基本原理 - 视频编码器框架 19 视频压缩基本原理 - 视频解码器框架 20 小结 视频压缩通过空间与时间域内的冗余信息处理获得 某些信息的丢失并不对人的视觉效果造成重要影响 信息损失发生在那些步骤？ 21

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