I帧-P帧和B帧的特点.pdfVIP

I 帧、P 帧和B 帧的特点 首先,MPEG 压缩的基本思想:帧内压缩和帧间压缩。其次,时间相关性的统计分析:统计的结 果表明,在间隔1~2帧的图像中,各像素只有10%以下的点,其亮度差值变化超过2%,而色度差 值的变化只有1%以下。 采用的压缩方法: 分组:把几帧图像分为一组(GOP),为防止运动变化,帧数不宜取多。 1.定义帧:将每组内各帧图像定义为三种类型,即I 帧、B 帧和P 帧; 2.预测帧:以I 帧做为基础帧,以I 帧预测P 帧,再由I 帧和P 帧预测B 帧; 3.数据传输:最后将I 帧数据与预测的差值信息进行存储和传输。 I 帧:帧内编码帧 I 帧特点: 1.它是一个全帧压缩编码帧。它将全帧图像信息进行JPEG 压缩编码及传输; 2.解码时仅用I 帧的数据就可重构完整图像; 3.I 帧描述了图像背景和运动主体的详情; 4.I 帧不需要参考其他画面而生成; 5.I 帧是P 帧和B 帧的参考帧(其质量直接影响到同组中以后各帧的质量); 6.I 帧是帧组GOP 的基础帧(第一帧),在一组中只有一个I 帧; 7.I 帧不需要考虑运动矢量; 8.I 帧所占数据的信息量比较大。 P 帧:前向预测编码帧。 P 帧的预测与重构:P 帧是以 I 帧为参考帧,在 I 帧中找出 P 帧“某点”的预测值和运动矢量, 取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I 帧中找出P 帧“某点”的预测值 并与差值相加以得到P 帧“某点”样值,从而可得到完整的P 帧。 P 帧特点: 1.P 帧是I 帧后面相隔1~2 帧的编码帧; 2.P 帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I 或P 帧的差值及运动矢量(预测误差); 3.解码时必须将I 帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P 帧图像; 4.P 帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面最靠近它的I 帧或P 帧; 5.P 帧可以是其后面P 帧的参考帧,也可以是其前后的B 帧的参考帧; 6.由于P 帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散; 7.由于是差值传送,P 帧的压缩比较高。 B 帧:双向预测内插编码帧。 B 帧的预测与重构 B 帧以前面的I 或P 帧和后面的P 帧为参考帧,“找出”B帧“某点”的预测值和两个运动矢量, 并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在两个参考帧中“找出(算出)”预测值并 与差值求和,得到B 帧“某点”样值,从而可得到完整的B 帧。 B 帧特点 1.B 帧是由前面的I 或P 帧和后面的P 帧来进行预测的; 2.B 帧传送的是它与前面的I 或P 帧和后面的P 帧之间的预测误差及运动矢量; 3.B 帧是双向预测编码帧; 4.B 帧压缩比最高,因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确; 5.B 帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。 注:I、B、P 各帧是根据压缩算法的需要,是人为定义的,它们都是实实在在的物理帧,至于图 像中的哪一帧是I 帧,是随机的,一但确定了I 帧,以后的各帧就严格按规定顺序排列。 I/P/B 帧 概念介绍 在特定的比特率下要获得好的图像质量,需要非常高的压缩比,而仅利用帧内图像编码是不 能实现的.然而纯帧内图像编码可最佳地满足随机存取方面的要求. 因为随机存取和高效率 压缩之间的要求相互冲突,定义了三种主要图像类型: I 图像, 帧内编码图像 I-picture, intra-coded picture 只使用帧内信息编码的图像,不需要参考其他图像.这种编码的图像在编码序列中提供解码 开始的存取点,它们的编码只有中等程度的压缩. P 图像, 预测编码图像 P-picture, predictive-coded picture 使用过去的参考场或帧作运动补偿预测编码的图像,通常,它作为进一步预测的参考. B 帧, 双向预测编码帧 B-picture. bidirectionally predictive-coded picture 使用前后参考场或帧进行运动补偿的预测而编码的图像,它提供最高程度的压缩,永远不作 为别的预测的参考. 三种类型图像在序列中的组织是非常灵活的,由编码器根据应用的要求来选择.