MPEG - 科學(xué)研究專家組
MPEG是活動(dòng)圖像專家組 - Moving Picture Experts Group的縮寫,于1988年成立。目前MPEG已頒布了三個(gè)活動(dòng)圖像及聲音編碼的正式國際標(biāo)準(zhǔn),分別稱為MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4,而MPEG-7和MPEG-21都在研究中。 MPEG-2是MPEG(Moving Picture Experts Group,運(yùn)動(dòng)圖像專家組)組織制定的視頻和音頻有損壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一,它的正式名稱為“基于數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像和語音的壓縮標(biāo)準(zhǔn)”。
與MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)相比,MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)具有更高的圖像質(zhì)量、更多的圖像格式和傳輸碼率的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)不是MPEG-1的簡單升級(jí),而是在傳輸和系統(tǒng)方面做了更加詳細(xì)的規(guī)定和進(jìn)一步的完善。它是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案,編碼率從3 Mbit/s~100 Mbit/s。

簡介
MPEG-2音頻是在1994年11月為數(shù)字電視而提出來的,其發(fā)展分為三個(gè)階段:
第一階段是對(duì)MPEG-1增加了低采樣頻率,有16KHZ,22.05KHZ,以及24KHZ。
第二階段是對(duì)MPEG-1實(shí)施了向后兼容的多聲道擴(kuò)展,將其稱為MPEG-2 BC。支持單聲道,雙聲道,多聲道等編碼。并附加“低頻加重”擴(kuò)展聲道,從而達(dá)到五聲道編碼。
第三階段是向后不兼容,將其稱為MPEG-2 AAC先進(jìn)音頻編碼。采樣頻率可以低至8KHZ;而高至96KHZ范圍內(nèi)的1-48個(gè)通道可選的高音質(zhì)音頻編碼。
技術(shù)介紹
MPEG-2制定于1994年,設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率。MPEG-2所能提供的傳輸率在3-10Mbits/sec間,其在NTSC制式下的分辨率可達(dá)720X486,MPEG-2也可提供并能夠提供廣播級(jí)的視像和CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG-2的音頻編碼可提供左右中及兩個(gè)環(huán)繞聲道,以及一個(gè)加重低音聲道,和多達(dá)7個(gè)伴音聲道(DVD可有8種語言配音的原因)。由于MPEG-2在設(shè)計(jì)時(shí)的巧妙處理,使得大多數(shù)MPEG-2解碼器也可播放MPEG-1格式的數(shù)據(jù),如VCD。
同時(shí),由于MPEG-2的出色性能表現(xiàn),已能適用于HDTV,使得原打算為HDTV設(shè)計(jì)的MPEG-3,還沒出世就被拋棄了。(MPEG-3要求傳輸速率在20Mbits/sec-40Mbits/sec間,但這將使畫面有輕度扭曲)。除了作為DVD的指定標(biāo)準(zhǔn)外,MPEG-2還可用于為廣播,有線電視網(wǎng),電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播 - DirectBroadcastSatellite提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。
特點(diǎn)
MPEG-2的另一特點(diǎn)是,其可提供一個(gè)較廣的范圍改變壓縮 比,以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量,存儲(chǔ)容量,以及帶寬的要求。
對(duì)于最終用戶來說,由于現(xiàn)存電視機(jī)分辨率限制,MPEG-2所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量(如DVD畫面)在電視上效果并不明顯,倒是其音頻特性(如加重低音,多伴音聲道等)更引人注目。
MPEG-2的編碼圖像被分為三類,分別稱為I幀,P幀和B幀。
1、I幀圖像,或稱幀內(nèi)(Intra)圖像,參考圖像,相當(dāng)于一個(gè)固定圖像,且獨(dú)立于其它的圖像類型。每個(gè)圖像組群由此類型的圖像開始。采用幀內(nèi)壓縮編碼技術(shù)減少空間冗馀,不參照其它圖像。
2、P幀圖像,或稱預(yù)測(Predicted)圖像,通過參照前面靠近它的I或P圖像預(yù)測得到。P圖像減少了空間和時(shí)間冗馀信息,相比I圖像可以有更大的壓縮碼率。
3、B幀圖像,或稱雙向預(yù)測圖像,根據(jù)臨近的前幾幀、本幀、后幾幀的I或者P圖像預(yù)測得到,僅記錄本幀與前后幀的不同之處。相比I和P圖像可以有更大的壓縮碼率。
層次
MPEG-2的編碼碼流分為六個(gè)層次。為更好地表示編碼數(shù)據(jù),MPEG-2用句法規(guī)定了一個(gè)層次性結(jié)構(gòu)。它分為六層,自上到下分別是:圖像序列層、圖像組(GOP、圖像、宏塊條、宏塊、塊。
標(biāo)準(zhǔn)
基本介紹
MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)目前分為9個(gè)部分,統(tǒng)稱為ISO/IEC13818國際標(biāo)準(zhǔn)。各部分的內(nèi)容描述如下:
一部分-ISO/IEC13818-1,System:系統(tǒng),描述多個(gè)視頻,音頻和數(shù)據(jù)基本碼流合成傳輸碼流和節(jié)目碼流的方式。
二部分-ISO/IEC13818-2,Video:視頻,描述視頻編碼方法。
三部分-ISO/IEC13818-3,Audio:音頻,描述與MPEG-1音頻標(biāo)準(zhǔn)反向兼容的音頻編碼方法。
四部分-ISO/IEC13818-4,Compliance:符合測試,描述測試一個(gè)編碼碼流是否符合MPEG-2碼流的方法。
五部分-ISO/IEC13818-5,Software:軟件,描述了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的第一、二、三部分的軟件實(shí)現(xiàn)方法。
六部分-ISO/IEC13818-6,DSM-CC:數(shù)字存儲(chǔ)媒體-命令與控制,描述交互式多媒體網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器與用戶間的會(huì)話信令集。
上六個(gè)部分均已獲得通過,成為正式的國際標(biāo)準(zhǔn),并在數(shù)字電視等領(lǐng)域中得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。此外,MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)還有三個(gè)部分:第七部分規(guī)定不與MPEG-1音頻反向兼容的多通道音頻編碼;第八部分現(xiàn)已停止;第九部分規(guī)定了傳送碼流的實(shí)時(shí)接口。
1990年成立的ATM視頻編碼專家組與MPEG在ISO/IEC13818標(biāo)準(zhǔn)的第一和第二兩個(gè)部分進(jìn)行了合作,因此上述兩個(gè)部分也成為ITU-T的
標(biāo)準(zhǔn),分別為:ITU-T H.222.0和ITU-T H.262視頻。
具體解釋
下面我們主要討論一下MPEG視頻編碼系統(tǒng),即ISO/IEC13818-2部分。MPEG-2視頻編碼
MPEG-2視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)分等級(jí)的系列,按編碼圖像的分辨率分成四個(gè)“級(jí) - Levels”;按所使用的編碼工具的集合分成五個(gè)“類(Profiles”?!凹?jí)”與“類”的若干組合構(gòu)成MPEG-2視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在某種特定應(yīng)用下的子集:對(duì)某一輸入格式的圖像,采用特定集合的壓縮編碼工具,產(chǎn)生規(guī)定速率范圍內(nèi)的編碼碼流。在20種可能的組合中,目前有11種(下表中標(biāo)識(shí)“√”的項(xiàng))是已獲通過的,稱為MPEG-2適用點(diǎn)。
-我們知道,當(dāng)前模擬電視存在著PAL、NTSC和SECAM三大制式并存的問題,因此,數(shù)字電視的輸入格式標(biāo)準(zhǔn)試圖將這三種制式統(tǒng)一起來,形成一種統(tǒng)一的數(shù)字演播室標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是CCIR601,現(xiàn)稱ITU-RRec BT601標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2中的四個(gè)輸入圖像格式“級(jí)”都是基于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的。低級(jí)(LowLevel的輸入格式的像素是ITU-RRec BT601格式的1/4,即352x240x30 - 代表圖像幀頻為每秒30幀,每幀圖像的有效掃描行數(shù)為240行,每行的有效像素為352個(gè)),或352x288x25。
低級(jí)之上的主級(jí)(MainLevel的輸入圖像格式完全符合ITU-RRec BT601格式,即720x480x30或720x576x25。主級(jí)之上為HDTV范圍,基本上為ITU-RRec BT601格式的4倍,其中1440高級(jí)(High-1440Level的圖像寬高比為4:3,格式為1440x1080x30,高級(jí)(HighLevel的圖像寬高比為16:9,格式為1920x1080x30。
在MPEG-2的五個(gè)“類”中,較高的“類”意味著采用較多的編碼工具集,對(duì)編碼圖像進(jìn)行更精細(xì)的處理,在相同比特率下將得到較好的圖像質(zhì)量,當(dāng)然實(shí)現(xiàn)的代價(jià)也較大。較高類編碼除使用較低類的編碼工具外,還使用了一些較低類沒有使用的附加工具,因此,較高類的解碼器除能解碼用本類方法編碼的圖像外,也能解碼用較低類方法編碼的圖像,即MPEG-2的“類”之間具有后向兼容性。簡單類(SimpleProfile使用最少的編碼工具。
主類(MainProfile除使用所有簡單類的編碼工具外,還加入了一種雙向預(yù)測的方法。信噪比可分級(jí)類(SNRScalableProfile和空間可分級(jí)類(SpatiallyScalableProfile提供了一種多級(jí)廣播的方式,將圖像的編碼信息分為基本信息層和一個(gè)或多個(gè)次要信息層?;拘畔影瑢?duì)圖像解碼至關(guān)重要的信息,解碼器根據(jù)基本信息即可進(jìn)行解碼,但圖像的質(zhì)量較差。次要信息層中包含圖像的細(xì)節(jié)。廣播時(shí)對(duì)基本信息層加以較強(qiáng)的保護(hù),使其具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
這樣,在距離較近,接收條件較好的情況下,可以同時(shí)收到基本信息和次要信息,恢復(fù)出高質(zhì)量的圖像;而在距離較遠(yuǎn),接收條件較差的條件下,仍能收到基本信息,恢復(fù)出圖像,不至造成解碼中斷。高級(jí)類(HighProfile實(shí)際上應(yīng)用于比特率更高,要求更高的圖像質(zhì)量時(shí),此外,前四個(gè)類在處理Y,U,V時(shí)是逐行順序處理色差信號(hào)的,高級(jí)類中還提供同時(shí)處理色差信號(hào)的可能性。
目前的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視采用的是MP@ML主類和主級(jí),而HDTV采用的是MP@HL主類和高級(jí)。下面,我們以MP@ML為例來說明一下MPEG-2視頻編碼系統(tǒng)原理及關(guān)鍵技術(shù)。
編碼碼流
綜述
從上至下依次為:視頻序列層(Sequence,圖像組層(GOP:GroupofPicture,圖像層(Picture,像條層(Slice,宏塊層(MacroBlock和像塊層(Block。從圖1中可以看到,除宏塊層和像塊層外,上面四層中都有相應(yīng)的起始碼(SC:StartCode,可用于因誤碼或其它原因收發(fā)兩端失步時(shí),解碼器重新捕捉同步。因此一次失步將至少丟失一個(gè)像條的數(shù)據(jù)。
具體介紹
序列指構(gòu)成某路節(jié)目的圖像序列,序列起始碼后的序列頭中包含了圖像尺寸,寬高比,圖像速率等信息。序列擴(kuò)展中包含了一些附加數(shù)據(jù)。為保證能隨時(shí)進(jìn)入圖像序列,序列頭是重復(fù)發(fā)送的。
序列層下是圖像組層,一個(gè)圖像組由相互間有預(yù)測和生成關(guān)系的一組I、P、B圖像構(gòu)成,但頭一幀圖像總是I幀。GOP頭中包含了時(shí)間信息。
圖像組層下是圖像層,分為I、P、B三類。PIC頭中包含了圖像編碼的類型和時(shí)間參考信息。
圖像層下是像條層,一個(gè)像條包括一定數(shù)量的宏塊,其順序與掃描順序一致。MP@ML中一個(gè)像條必須在同一宏塊行內(nèi)。
像條層下是宏塊層。MPEG-2中定義了三種宏塊結(jié)構(gòu):4:2:0宏塊4:2:2宏塊和4:4:4宏塊,分別代表構(gòu)成一個(gè)宏塊的亮度像塊和色差像塊的數(shù)量關(guān)系。
4:2:0宏塊中包含四個(gè)亮度像塊,一個(gè)Cb色差像塊和一個(gè)Cr色差像塊;4:2:2宏塊中包含四個(gè)亮度像塊,二個(gè)Cb色差像塊和二個(gè)Cr色差像塊;4:4:4宏塊中包含四個(gè)亮度像塊,四個(gè)Cb色差像塊和四個(gè)Cr色差像塊。這三種宏塊結(jié)構(gòu)實(shí)際上對(duì)應(yīng)于三種亮度和色度的抽樣方式。
編碼方法
在進(jìn)行視頻編碼前,分量信號(hào)R、G、B被變換為亮度信號(hào)Y和色差信號(hào)Cb、Cr的形式。4:2:2格式中亮度信號(hào)的抽樣頻率為13.5MHz,兩個(gè)色差信號(hào)的抽樣頻率均為6.75MHz,這樣空間的抽樣結(jié)構(gòu)中亮度信號(hào)為每幀720×576樣值,Cb,Cr都為360×576樣值,即每行中每隔一個(gè)像素對(duì)色差信號(hào)抽一次樣,如圖3所示,○代表Y信號(hào)的抽樣點(diǎn),×代表Cb,Cr信號(hào)的抽樣點(diǎn)。
4:4:4格式中,亮度和色差信號(hào)的抽樣頻率都是13.5MHz,因此空間的抽樣結(jié)構(gòu)中亮度和色差信號(hào)都為每幀720×576樣值。而4:2:0格式中,亮度信號(hào)的抽樣頻率13.5MHz,空間的抽樣結(jié)構(gòu)中亮度信號(hào)為每幀720×576樣值,Cb,Cr都為360×288樣值,即每隔一行對(duì)兩個(gè)色差信號(hào)抽一次樣,每抽樣行中每隔一個(gè)像素對(duì)兩個(gè)色差信號(hào)抽一次樣。
通過上述分析不難計(jì)算出,4:2:0格式中,每四個(gè)Y信號(hào)的像塊空間內(nèi)的Cb,Cr樣值分別構(gòu)成一個(gè)Cb,Cr像塊;4:2:2格式中,每四個(gè)Y信號(hào)的像塊空間內(nèi)的Cb,Cr樣值分別構(gòu)成兩個(gè)Cb,Cr像塊;而4:4:4格式中,每四個(gè)Y信號(hào)的像塊空間內(nèi)的Cb,Cr樣值分別構(gòu)成四個(gè)Cb,Cr像塊。相應(yīng)的宏塊結(jié)構(gòu)正是以此基礎(chǔ)構(gòu)成的。
宏塊層之下是像塊層,像塊是MPEG-2碼流的最底層,是DCT變換的基本單元。MP@ML中一個(gè)像塊由8×8個(gè)抽樣值構(gòu)成,同一像塊內(nèi)的抽樣值必須全部是Y信號(hào)樣值,或全部是Cb信號(hào)樣值,或全部是Cr信號(hào)樣值。另外,像塊也用于表示8×8個(gè)抽樣值經(jīng)DCT變換后所生成的8×8個(gè)DCT系數(shù)。
在幀內(nèi)編碼的情況下,編碼圖像僅經(jīng)過DCT,量化器和比特流編碼器即生成編碼比特流,而不經(jīng)過預(yù)測環(huán)處理。DCT直接應(yīng)用于原始的圖像數(shù)據(jù)。
在幀間編碼的情況下,原始圖像首先與幀存儲(chǔ)器中的預(yù)測圖像進(jìn)行比較,計(jì)算出運(yùn)動(dòng)矢量,由此運(yùn)動(dòng)矢量和參考幀生成原始圖像的預(yù)測圖像。而后,將原始圖像與預(yù)測像素差值所生成的差分圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行DCT變換,再經(jīng)過量化器和比特流編碼器生成輸出的編碼比特流。
可見,幀內(nèi)編碼與幀間編碼流程的區(qū)別在于是否經(jīng)過預(yù)測環(huán)的處理。
關(guān)鍵環(huán)節(jié)
馀弦變換DCT
DCT是一種空間變換,在MPEG-2中DCT以8×8的像塊為單位進(jìn)行,生成的是8×8的DCT系數(shù)數(shù)據(jù)塊。DCT變換的最大特點(diǎn)是對(duì)于一般的圖像都能夠?qū)⑾駢K的能量集中于少數(shù)低頻DCT系數(shù)上,即生成8x8DCT系數(shù)塊中,僅左上角的少量低頻系數(shù)數(shù)值較大,其馀系數(shù)的數(shù)值很小,這樣就可能只編碼和傳輸少數(shù)系數(shù)而不嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。
DCT不能直接對(duì)圖像產(chǎn)生壓縮作用,但對(duì)圖像的能量具有很好的集中效果,為壓縮打下了基礎(chǔ)。
量化器
量化是針對(duì)DCT變換系數(shù)進(jìn)行的,量化過程就是以某個(gè)量化步長去除DCT系數(shù)。量化步長的大小稱為量化精度,量化步長越小,量化精度就越細(xì),包含的信息越多,但所需的傳輸頻帶越高。不同的DCT變換系數(shù)對(duì)人類視覺感應(yīng)的重要性是不同的,因此編碼器根據(jù)視覺感應(yīng)準(zhǔn)則,對(duì)一個(gè)8×8的DCT變換塊中的64個(gè)DCT變換系數(shù)采用不同的量化精度,以保證盡可能多地包含特定的DCT空間頻率信息,又使量化精度不超過需要。DCT變換系數(shù)中,低頻系數(shù)對(duì)視覺感應(yīng)的重要性較高,因此分配的量化精度較細(xì);
高頻系數(shù)對(duì)視覺感應(yīng)的重要性較低,分配的量化精度較粗,通常情況下,一個(gè)DCT變換塊中的大多數(shù)高頻系數(shù)量化后都會(huì)變?yōu)榱恪?/p>
之型掃描與游程編碼
DCT變換產(chǎn)生的是一8×8的二維數(shù)組,為進(jìn)行傳輸,還須將其轉(zhuǎn)換為一維排列方式。有兩種二維到一維的轉(zhuǎn)換方式,或稱掃描方式:之型掃描(Zig-Zag和交替掃描,其中之型掃描是最常用的一種。由于經(jīng)量化后,大多數(shù)非零DCT系數(shù)集中于8×8二維矩陣的左上角,即低頻分量區(qū),之型掃描后,這些非零DCT系數(shù)就集中于一維排列數(shù)組的前部,后面跟著長串的量化為零的DCT系數(shù),這些就為游程編碼創(chuàng)造了條件。
-游程編碼中,只有非零系數(shù)被編碼。一個(gè)非零系數(shù)的編碼由兩部分組成:前一部分表示非零系數(shù)前的連續(xù)零系數(shù)的數(shù)量(稱為游程),后一部分是那個(gè)非零系數(shù)。這樣就把之型掃描的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)出來了,因?yàn)橹蛼呙柙诖蠖鄶?shù)情況下出現(xiàn)連零的機(jī)會(huì)比較多,游程編碼的效率就比較高。當(dāng)一維序列中的后部剩馀的DCT系數(shù)都為零時(shí),只要用一個(gè)“塊結(jié)束”標(biāo)志 - EOB來指示,就可結(jié)束這一8×8變換塊的編碼,產(chǎn)生的壓縮效果是非常明顯的。
熵編碼
量化僅生成了DCT系數(shù)的一種有效的離散表示,實(shí)際傳輸前,還須對(duì)其進(jìn)行比特流編碼,產(chǎn)生用于傳輸?shù)臄?shù)字比特流。簡單的編碼方法是采用定長碼,即每個(gè)量化值以同樣數(shù)目的比特表示,但這種方法的效率較低。而采用熵編碼可以提高編碼效率。熵編碼是基于編碼信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性,使得平均比特率下降。游程和非零系數(shù)既可獨(dú)立的,也可聯(lián)合的作熵編碼。
熵編碼中使用較多的一種是霍夫曼編碼,MPEG-2視頻壓縮系統(tǒng)中采用的就是霍夫曼編碼?;舴蚵幋a中,在確定了所有編碼信號(hào)的概率后生產(chǎn)一個(gè)碼表,對(duì)經(jīng)常發(fā)生的大概率信號(hào)分配較少的比特表示,對(duì)不常發(fā)生的小概率信號(hào)分配較多的比特表示,使得整個(gè)碼流的平均長度趨于最短。
應(yīng)用
MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)特別適用于廣播質(zhì)量的數(shù)字電視的編碼和傳送,被用于無線數(shù)字電視、DVB(Digital Video Broadcasting,數(shù)字視頻廣播)、數(shù)字衛(wèi)星電視、DVD(Digital Video Disk,數(shù)字化視頻光盤)等技術(shù)中。
其他事項(xiàng)
信道緩存
由于采用了熵編碼,產(chǎn)生的比特流的速率是變化的,隨著視頻圖像的統(tǒng)計(jì)特性變化。但大多數(shù)情況下傳輸系統(tǒng)分配的頻帶都是恒定的,因此在編碼比特流進(jìn)入信道前需設(shè)置信道緩存。信道緩存是一緩存器,以變比特率從熵編碼器向里寫入數(shù)據(jù),以傳輸系統(tǒng)標(biāo)稱的恒定比特率向外讀出,送入信道。緩存器的大小,或稱容量是設(shè)定好的,但編碼器的瞬時(shí)輸出比特率常明顯高于或低于傳輸系統(tǒng)的頻帶,這就有可能造成緩存器的上溢出或下溢出。
因此緩存器須帶有控制機(jī)制,通過反饋控制壓縮算法,調(diào)整編碼器的比特率,使得緩存器的寫入數(shù)據(jù)速率與讀出數(shù)據(jù)速率趨于平衡。緩存器對(duì)壓縮算法的控制是通過控制量化器的量化步長實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)編碼器的瞬時(shí)輸出速率過高,緩存器將要上溢時(shí),就使量化步長增大以降低編碼數(shù)據(jù)速率,當(dāng)然也相應(yīng)增大了圖像的損失;當(dāng)編碼器的瞬時(shí)輸出速率過低,緩存器將要下溢出時(shí),就使量化步長減小以提高編碼數(shù)據(jù)速率。
運(yùn)動(dòng)估計(jì)
運(yùn)動(dòng)估計(jì)使用于幀間編碼方式時(shí),通過參考幀圖像產(chǎn)生對(duì)被壓縮圖像的估計(jì)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)的準(zhǔn)確程度對(duì)幀間編碼的壓縮效果非常重要。如果估計(jì)作的好,那么被壓縮圖像與估計(jì)圖像相減后只留下很小的值用于傳輸。運(yùn)動(dòng)估計(jì)以宏塊為單位進(jìn)行,計(jì)算被壓縮圖像與參考圖像的對(duì)應(yīng)位置上的宏塊間的位置偏移。
這種位置偏移是以運(yùn)動(dòng)矢量來描述的,一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量代表水平和垂直兩個(gè)方向上的位移。運(yùn)動(dòng)估計(jì)時(shí),P幀和B幀圖像所使用的參考幀圖像是不同的。P幀圖像使用前面最近解碼的I幀或P幀作參考圖像,稱為前向預(yù)測;而B幀圖像使用兩幀圖像作為預(yù)測參考,稱為雙向預(yù)測,其中一個(gè)參考幀在顯示順序上先于編碼幀(前向預(yù)測),另一幀在顯示順序上晚于編碼幀(后向預(yù)測),B幀的參考幀在任何情況下都是I幀或P幀。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量,將參考幀圖像中的宏塊移至水平和垂直方向上的相對(duì)應(yīng)位置,即可生成對(duì)被壓縮圖像的預(yù)測。在絕大多數(shù)的自然場景中運(yùn)動(dòng)都是有序的。因此這種運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償生成的預(yù)測圖像與被壓縮圖像的差分值是很小的。數(shù)字圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)
主觀評(píng)價(jià)的條件包括:評(píng)價(jià)小組結(jié)構(gòu),觀察距離,測試圖像,環(huán)境照度和背景色調(diào)等。評(píng)價(jià)小組由一定人數(shù)觀察人員構(gòu)成,其中專業(yè)人員與非專業(yè)人員各占一定比例。觀察距離為顯示器對(duì)角線尺寸的3-6倍。測試圖像有若干具有一定圖像細(xì)節(jié)和運(yùn)動(dòng)的圖像序列構(gòu)成。主觀評(píng)價(jià)反映的是許多人對(duì)圖像質(zhì)量統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的平均值。
