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1、1、难得糊涂是一种境界，心平如境是一种修养9/3/2022 5:47:27 PM17:47:2703-9月-22。9月-229月-222、顺其自然是一种超脱，威武不屈是一种品格。9/3/2022 5:47 PM9/3/2022 5:47 PM9月-229月-22 17:47:2717:47Sep-2203-Sep-224、富贵不淫是一种情操，常笑就是健康，快乐成就人生。17:47:2717:47:2717:47Saturday,September 3,20225、积极向上的心态，是成功者的最基本要素。9月-229月-2217:47:2717:47:27September 3,20226、人言纷
2、杂，保持自我；工作勤奋，娱乐适度。03 九月 20225:47:27 下午17:47:279月-227、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会。九月 225:47 下午9月-2217:47September 3,20228、业余生活要有意义，不要越轨。2022/9/3 17:47:2717:47:2703 September 20229、9/3/2022 5:47:27 PM17:47:2703-9月-22。5:47:27 下午5:47 下午17:47:279月-2210、上帝说爱情需要缘份，两个命中注定相爱的人。9/3/2022 5:47:27 PM17:47:2703-9月-2211、爱已欠
3、费，情已停机，缘分不在服务区。9/3/2022 5:47 PM9/3/2022 5:47 PM9月-229月-22流媒体编解码技术(ppt 49页)Chapter 3Chapter 3流媒体编解码技术流媒体编解码技术3.1 MPEG 3.1 MPEG 简介简介vMPEGMPEG：Moving Pictures Experts GroupMoving Pictures Experts Group（运（运动图像专家组）动图像专家组）v负责制订适用于数字存储媒介、电视广播和负责制订适用于数字存储媒介、电视广播和通信等应用场合的视频和音频数据的压缩编通信等应用场合的视频和音频数据的压缩编码标准码标准v
4、MEPG-1MEPG-1，MEPG-2MEPG-2，MEPG-4MEPG-4，MEPG-7 MEPG-7 和和 MEPG-MEPG-2121南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2 MPEG-1 3.2 MPEG-1 和和 MPEG-2 MPEG-2 标准标准vMPEG-1 MPEG-1 标准全称：标准全称：Coding of Moving Pictures Coding of Moving Pictures and Associated Audio for Digital Storage and Associated Audio for Digital Storage Media at up
5、 to about 1.5Mbp/sMedia at up to about 1.5Mbp/svMPEG-1 MPEG-1 标准包括五个部分：系统层；图像层；声音标准包括五个部分：系统层；图像层；声音层；一致性测试层；软件仿真技术报告。层；一致性测试层；软件仿真技术报告。v第一部分说明了如何根据第二部分（视频）以及第第一部分说明了如何根据第二部分（视频）以及第三部分（音频）的规定，对音频和视频进行复合编三部分（音频）的规定，对音频和视频进行复合编码。码。v第四部分说明了检验解码器或编码器的输出比特流第四部分说明了检验解码器或编码器的输出比特流符合前三部分规定的过程。符合前三部分规定的过程。v第
6、五部分是一个用完整的第五部分是一个用完整的C C语言实现的编码和解码器。语言实现的编码和解码器。vMPEG-2 MPEG-2 标准全称：标准全称：Generic Coding of Moving Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio InformationPictures and Associated Audio Information南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.1 MPEG-1/-2 3.2.1 MPEG-1/-2 标准中的三种编码类型图像标准中的三种编码类型图像vI I 帧帧v采用帧内采用帧内DCT（离散
7、余弦变换）编码（离散余弦变换）编码v只利用单帧图像内的空间相关性只利用单帧图像内的空间相关性v由于由于I帧不依赖其它帧，所以是随机存取的插入点，同时是解码的基准帧。帧不依赖其它帧，所以是随机存取的插入点，同时是解码的基准帧。vI帧图像可作为帧图像可作为B帧和帧和P帧图像的预测参考帧。帧图像的预测参考帧。vI帧图像是周期性出现在图像序列中的，出现频率可由编码器选择。帧图像是周期性出现在图像序列中的，出现频率可由编码器选择。vP P 帧帧v根据前面最靠近的根据前面最靠近的I帧或帧或P帧进行前向预测帧进行前向预测v采用带运动补偿的帧间预测编码方式采用带运动补偿的帧间预测编码方式v同时利用空间和时间上
8、的相关性同时利用空间和时间上的相关性vB B 帧帧v双向预测内插帧双向预测内插帧v既用已传输的在视频序列中处于该帧前的既用已传输的在视频序列中处于该帧前的“过去过去”帧（帧（I帧或帧或P帧）作预测参考帧）作预测参考帧。进行前向运动补偿预测；又用后面的帧。进行前向运动补偿预测；又用后面的“未来未来”帧（帧（I帧或帧或P帧）作预测参帧）作预测参考帧，进行后向运动补偿预测考帧，进行后向运动补偿预测vB帧不能用来作为其他帧进行运动补偿预测的参考帧帧不能用来作为其他帧进行运动补偿预测的参考帧v采用采用B帧进行双向运动补偿预测是帧进行双向运动补偿预测是MPEG算法的一个重要特点。适合解决景物算法的一个重要
9、特点。适合解决景物中由于物体运动对被遮挡区的预测困难。中由于物体运动对被遮挡区的预测困难。v如对双向预测的结果进行平均，可降低噪声，因此使序列图像的编码效率提如对双向预测的结果进行平均，可降低噪声，因此使序列图像的编码效率提高高 南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构v视频数据经过压缩编码后形成视频基本码流视频数据经过压缩编码后形成视频基本码流（ESES）vMPEG MPEG 用句法规定了一个分层结构用句法规定了一个分层结构v对分层要求：支持通用性、灵活性和有效性对分层要求：支持通用性、灵活性和有效性vMPEG MPEG 视频基本码流的分
10、层结构视频基本码流的分层结构南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪vMPEGMPEG视频基本码流的分层结构：视频基本码流的分层结构：南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构GOPGOP层（图像组层）层（图像组层）v在两个参考帧之间插入几个在两个参考帧之间插入几个B B帧？帧？vB B帧数目的增加会降低帧数目的增加会降低B B帧和参考帧之间以及帧和参考帧之间以及参考帧与参考帧之间的相关性；参考帧与参考帧之间的相关性；vB B帧数目的增加要求增大参考帧中运动估计的帧数目的增加要求增大参考帧中运动估计的搜索范围；搜索范围；vB B帧数目的增加会增加接
11、收的延迟时间和要求帧数目的增加会增加接收的延迟时间和要求增加接收机内缓存器的容量。增加接收机内缓存器的容量。南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构图像层图像层v包括不同编码类型的图像，即包括不同编码类型的图像，即I I、B B、P P帧帧v1.MPEG-11.MPEG-1中，逐行扫描（帧格式）；中，逐行扫描（帧格式）；v亮度和色度的采样格式是亮度和色度的采样格式是 4:2:0 4:2:0v2.MPEG-22.MPEG-2中，逐行或隔行（场格式）扫描；中，逐行或隔行（场格式）扫描；v亮度和色度的采样格式是亮度和色度的采样格式是 4:2:0
12、4:2:0 或或 4:2:2 4:2:2 或或 4:4:4 4:4:4南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构宏块条层宏块条层v包括若干个连续宏块，其顺序和行扫描顺序包括若干个连续宏块，其顺序和行扫描顺序一致一致v从一个宏块行（从一个宏块行（1616行宽）的任何一个宏块开行宽）的任何一个宏块开始始vMPEG-2 MPML MPEG-2 MPML 中，一个宏块条必须在同一宏中，一个宏块条必须在同一宏块行中起始和结束，且一个宏块条至少包括块行中起始和结束，且一个宏块条至少包括一个宏块一个宏块v比特流重新同步的基本单元比特流重新同步的基本单元南京
13、工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构宏块层宏块层v运动补偿预测的基本单元。运动补偿预测的基本单元。vMPEG MPEG 算法在算法在 P P 帧和帧和 B B 帧中以宏块为单位自帧中以宏块为单位自适应地选择合适的运动补偿预测模式（在适应地选择合适的运动补偿预测模式（在 I I 帧中全部宏块都采用帧内编码模式）。帧中全部宏块都采用帧内编码模式）。vP P 帧中的宏块采用前向运动补偿预测模式；帧中的宏块采用前向运动补偿预测模式；当预测效果不佳时，切换到帧内编码模式。当预测效果不佳时，切换到帧内编码模式。vB B 帧中的宏块采用何种模式取决于哪一
14、种模帧中的宏块采用何种模式取决于哪一种模式下对该宏块进行编码时所需的比特数最少。式下对该宏块进行编码时所需的比特数最少。南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.2 3.2.2 视频码流的分层结构视频码流的分层结构像块层像块层vMPEG MPEG 算法中最小的编码单位算法中最小的编码单位v88 88 个像素个像素v亮度信号（亮度信号（Y Y）、色差信号）、色差信号 Cb Cb 或或 Cr Cr 三种图三种图像信息中的一种信息像信息中的一种信息vDCT DCT 的基本单元的基本单元南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.3 MPEG-1/-2 3.2.3 MPEG-1/-2 视频编码关键技术视
15、频编码关键技术vMPEG-1/-2 MPEG-1/-2 视频压缩的原理：利用序列图像中的视频压缩的原理：利用序列图像中的空间相关性和时间相关性。空间相关性和时间相关性。v空间相关性：一个像素与其周围的某些像素在亮空间相关性：一个像素与其周围的某些像素在亮度和色度上存在的关系度和色度上存在的关系v时间相关性：一个视频序列中前后帧图像间存在时间相关性：一个视频序列中前后帧图像间存在的关系的关系v采用带运动补偿的帧间预测编码和帧内采用带运动补偿的帧间预测编码和帧内 DCT DCT 编编码相结合的方案码相结合的方案v帧内编码与帧间编码流程的区别：是否经过预测帧内编码与帧间编码流程的区别：是否经过预测环
16、的处理环的处理南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.3 MPEG-1/-2 3.2.3 MPEG-1/-2 视频编码关键技术（视频编码关键技术（ContdContd）v1.1.离散余弦变换（离散余弦变换（DCTDCT）v2.2.量化器量化器v3.“3.“之之”字形扫描与游程编码字形扫描与游程编码v4.4.熵编码熵编码v5.5.运动估计运动估计v6.6.运动补偿运动补偿南京工程学院计算机工程学院 徐梦溪3.2.4 MPEG-2 3.2.4 MPEG-2 和和 MPEG-1 MPEG-1 的区别的区别1.MPEG-2 1.MPEG-2 定义了定义了“Profile”“Profile”和和“Level”“Level”的概念的概念v规定了规定了6 6个语法子集（个语法子集（ProfileProfile）：）：Simple Profile,Simple Profile,Main Profile,4:2:2 Profile,SNR Scalable Profile,Main Profile,4:2:2 Profile,SNR Scalable Profile,Spatial Profile,H
