新多媒体通信 工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目 教学课件 徐作庭 李来胜 多媒体通信第3章.pptVIP

第3章 视频技术及应用 视频压缩标准 3.2 数字视频基础 3.1 视频技术应用 3.3 3.2 视频压缩标准 3.2.1 视频压缩的基本原理 3.2.2 MPEG系列标准 3.2.3 H.26x系列标准 3.2.4 我国的视频压缩技术 3.2.1 视频压缩的基本原理 1．视频编码概述 2．必要性与可行性 1．视频编码概述 视频编码技术是面向通信的视频信号处理中的一项核心技术，其目的是针对给定的图像序列，在保证一定重构视频质量的前提下，使用尽可能少的比特数对其加以描述，以利于在给定的通信信道中进行传输。 2．必要性与可行性 每秒CIF格式原始数字视频(RGB空间,8比特编码,25fps)所占用的比特数: 288×352×3×8×25=59.4Mbit 2．必要性与可行性 视频编码的优势： ? 对于给定信道，能够更快地传输视频信息，降低对信道的占用时间； ? 对于固定带宽的信道而言，能够开通更多的并行业务（如电视电话、传真等）； ? 降低硬件设备的发射功率； ? 压缩视频数据容量，节省存储费用。 2．必要性与可行性 数字视频信号冗余： （1）空间冗余 （2）时间冗余 （3）心理视觉冗余 （4）编码冗余 3.2.2 MPEG系列标准 1．MPEG-2 2．MPEG-4 1．MPEG-2 （1）MPEG-2标准的内容 核心内容: 13818-1系统 13818-2视频 13818-3音频 13818-4兼容性 13818-5软件 13818-6数字存储媒体-命令与控制 1．MPEG-2 （2）档次与等级 档次（Profile） 说 明 简单档次（Simple Profile） 使用最少的编码工具集 主档次（Main Profile） 增加了双向预测方法 信噪比可伸缩档次（SNR Scalable Profile） 增加了可伸缩特性 空间可伸缩档次（Spatially Scalable Profile） 增加了可伸缩特性 高级档次（High Profile） 应用于图像质量、比特率要求更高的场合 1．MPEG-2 （2）档次与等级 级别（level） 分 辨 率 最 大 码 率 低级（Low level） 352×240×30，352×288×25 4 Mbit/s 主级（Main level） 720×480×30，720×576×25 15 Mbit/s 1440高级（High-1440 level） 1440×1080×30 60 Mbit/s 高级（High level） 1920×1080×30 80 Mbit/s 2．MPEG-4 （1）MPEG-4标准的内容 核心内容: 14496-1系统 14496-2视频 14496-3音频 14496-6多媒体集成传输框架（DMIF） 2．MPEG-4 （2）MPEG-4标准的新功能 核心内容: 基于内容的交互性 高压缩率 灵活多样的存取 2．MPEG-4 （3）档次与等级 核心的视频框架下主要包含6个档次: Simple Visual Profile Advanced Simple Visual Profile Simple Scalable Visual Profile Core Visual Profile Mail Visual Profile N-Bit Visual Profile 3.2.3 H.26x系列标准 1．H.261标准 2．H.263标准 3．H.264/AVC 1．H.261标准 （1）图像格式 采用的标准 ISO/MPEG-1 CCITT/H.261 CCIR601 格式 SIF CIF QCIF PAL NTSC 每秒帧数 25 30 29.97 25 30 每帧有效行数 Y 288 240 288 144 576 480 U 144 120 144 72 288 240 V 144 120 144 72 288 240 每行有效像素 Y 360 352 352 176 720 U 180 176 176 88 360 V 180 176 176 88 360 表3-3 H.261的图像格式 1．H.261标准 （1）图像格式 图3-2 CIF及QCIF结构 1．H.261标准 （2）H.261视频编解码系统 图3-3 H.261视频编解码器框图 2．H.263标准 （1）图像格式 格 式 Sub- QCIF QCIF CIF 4 CIF 16 CIF 每帧有效行数 Y 96 144 288 576 1152 U 48 72 144 288 576 V 48 72 144 288 576 每行有效像素 Y 128 176 352 704 1408 U 64