MPEG-2视频编码系统原理及关键技术

2024-04-28 09:38

本文主要是介绍MPEG-2视频编码系统原理及关键技术,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

概括地说,MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性:
空间相关性和时间相关性
一帧图像内的任何一个场景都是由若干像素点构成的,因此一个像 素通常与它周围的某些像素在亮度和色度上存在一定的关系,这种关系叫作 空间相关性
一个节目中的一个情节常常由若干帧连续图像组成的图像序列构成,一个图 像序列中前后帧图像间也存在一定的关系,这种关系叫作 时间相关性

这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果我们能将这些冗余信息去除,只保留少量 非相关信息进行传输,就可以大大节省传输频带。而接收机利用这些非相关信息,按照一定的解码算法,可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。一个好 的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。

MPEG-2中编码图像被分为三类,分别称为I帧,P帧和B帧。
----I帧图像采用帧内编码方式,即只利用了单帧图像内的空间相关性,而没有利用时间相关性。I帧主要用于接收机的初始化和信道的获取,以及节目的切换和插入,I帧图像的压缩倍数相对较低。I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。
 P帧和B帧图像采用帧间编码方式,即同时利用了空间和时间上的相关性。P帧图像只采用前向时间预测,可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧 内编码的部分,即P帧中的每一个宏块可以是前向预测,也可以是帧内编码。B帧图像采用双向时间预测,可以大大提高压缩倍数。值得注意的是,由于B帧图像采 用了未来帧作为参考,因此MPEG-2编码码流中图像帧的传输顺序和显示顺序是不同的。

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