概括地說，mpeg-2影象壓縮的原理是利用了影象中的兩種特性：空間相關性和時間相關性。一幀影象內的任何乙個場景都是由若干畫素點構成的，因此乙個 畫素通常與它周圍的某些畫素在亮度和色度上存在一定的關係，這種關係叫作空間相關性；乙個節目中的乙個情節常常由若干幀連續影象組成的影象序列構成，乙個 影象序列中前後幀影象間也存在一定的關係，這種關係叫作時間相關性。這兩種相關性使得影象中存在大量的冗餘資訊。如果我們能將這些冗餘資訊去除，只保留少 量非相關資訊進行傳輸，就可以大大節省傳輸頻帶。而接收機利用這些非相關資訊，按照一定的解碼演算法，可以在保證一定的影象質量的前提下恢復原始影象。乙個 好的壓縮編碼方案就是能夠最大限度地去除影象中的冗餘資訊。
mpeg-2中編碼影象被分為三類，分別稱為i幀，p幀和b幀。
----i幀影象採用幀內編碼方式，即只利用了單幀影象內的空間相關性，而沒有利用時間相關性。i幀主要用於接收機的初始化和通道的獲取，以及節目的切換和插入，i幀影象的壓縮倍數相對較低。i幀影象是週期性出現在影象序列中的，出現頻率可由編碼器選擇。
p幀和b幀影象採用幀間編碼方式，即同時利用了空間和時間上的 相關性。p幀影象只採用前向時間**，可以提高壓縮效率和影象質量。p幀影象中可以包含幀內編碼的部分，即p幀中的每乙個巨集塊可以是前向**，也可以是幀 內編碼。b幀影象採用雙向時間**，可以大大提高壓縮倍數。值得注意的是，由於b幀影象採用了未來幀作為參考，因此mpeg-2編碼碼流中影象幀的傳輸順 序和顯示順序是不同的。
mpeg-2的編碼碼流的六個層次序列指構成某路節目的影象序列，序列起始碼後的序列頭中包含了影象尺寸，寬高比，影象速率等資訊。序列擴充套件中包含了一些附加資料。為保證能隨時進入影象序列，序列頭是重**送的。
序列層下是影象組層，乙個影象組由相互間有**和生成關係的一組i、p、b影象構成，但頭一幀影象總是i幀。gop頭中包含了時間資訊。
影象組層下是影象層，分為i、p、b三類。pic頭中包含了影象編碼的型別和時間參考資訊。
影象層下是像條層，乙個像條包括一定數量的巨集塊，其順序與掃瞄順序一致。mp@ml中乙個像條必須在同一巨集塊行內。
像條層下是巨集塊層。mpeg-2中定義了三種巨集塊結構：4:2:0巨集塊4:2:2巨集塊和4:4:4巨集塊，分別代表構成乙個巨集塊的亮度像塊和色差像塊的數量關係。
4:2:0巨集塊中包含四個亮度像塊，乙個cb色差像塊和乙個 cr色差像塊；4:2:2巨集塊中包含四個亮度像塊，二個cb色差像塊和二個cr色差像塊；4:4:4巨集塊中包含四個亮度像塊，四個cb色差像塊和四個cr 色差像塊。這三種巨集塊結構實際上對應於三種亮度和色度的抽樣方式。
4:4:4格式中，亮度和色差訊號的抽樣頻率都是 13.5mhz，因此空間的抽樣結構中亮度和色差訊號都為每幀720x576樣值。而4:2:0格式中，亮度訊號的抽樣頻率13.5mhz，空間的抽樣結 構中亮度訊號為每幀720x576樣值，cb，cr都為360x288樣值，即每隔一行對兩個色差訊號抽一次樣，每抽樣行中每隔乙個畫素對兩個色差訊號抽 一次樣。
通過上述分析不難計算出，4:2:0格式中，每四個y訊號的像 塊空間內的cb，cr樣值分別構成乙個cb，cr像塊；4:2:2格式中，每四個y訊號的像塊空間內的cb，cr樣值分別構成兩個cb，cr像塊；而 4:4:4格式中，每四個y訊號的像塊空間內的cb，cr樣值分別構成四個cb，cr像塊。相應的巨集塊結構正是以此基礎構成的。
巨集塊層之下是像塊層，像塊是mpeg-2碼流的最底層，是 dct變換的基本單元。mp@ml中乙個像塊由8x8個抽樣值構成，同一像塊內的抽樣值必須全部是y訊號樣值，或全部是cb訊號樣值，或全部是cr訊號樣 值。另外，像塊也用於表示8x8個抽樣值經dct變換後所生成的8x8個dct係數。
在幀內編碼的情況下，編碼影象僅經過dct，量化器和位元流編碼器即生成編碼位元流，而不經過**環處理。dct直接應用於原始的影象資料。
在幀間編碼的情況下，原始影象首先與幀儲存器中的**影象進行比較，計算出運動向量，由此運動向量和參考幀生成原始影象的**影象。而後，將原始影象與**畫素差值所生成的差分影象資料進行dct變換，再經過量化器和位元流編碼器生成輸出的編碼位元流。
可見，幀內編碼與幀間編碼流程的區別在於是否經過**環的處理。
1、余弦變換dct
dct是一種空間變換，在mpeg-2中dct以8x8的像塊 為單位進行，生成的是8x8的dct係數資料塊。dct變換的最大特點是對於一般的影象都能夠將像塊的能量集中於少數低頻dct係數上，即生成 8x8dct係數塊中，僅左上角的少量低頻係數數值較大，其餘係數的數值很小，這樣就可能只編碼和傳輸少數係數而不嚴重影響影象質量。
dct不能直接對影象產生壓縮作用，但對影象的能量具有很好的集中效果，為壓縮打下了基礎。
2、量化器
量化是針對dct變換係數進行的，量化過程就是以某個量化步長 去除dct係數。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，包含的資訊越多，但所需的傳輸頻帶越高。不同的dct變換係數對人類視覺感 應的重要性是不同的，因此編碼器根據視覺感應準則，對乙個8x8的dct變換塊中的64個dct變換係數採用不同的量化精度，以保證盡可能多地包含特定的 dct空間頻率資訊，又使量化精度不超過需要。dct變換係數中，低頻係數對視覺感應的重要性較高，因此分配的量化精度較細；高頻係數對視覺感應的重要性 較低，分配的量化精度較粗，通常情況下，乙個dct變換塊中的大多數高頻系數量化後都會變為零。
MPEG 2簡介及MPEG 2編譯碼 2
概括地說，mpeg 2影象壓縮的原理是利用了影象中的兩種特性 空間相關性和時間相關性。一幀影象內的任何乙個場景都是由若干畫素點構成的，因此乙個 畫素通常與它周圍的某些畫素在亮度和色度上存在一定的關係，這種關係叫作空間相關性 乙個節目中的乙個情節常常由若干幀連續影象組成的影象序列構成，乙個 影象序列中...
MPEG 2簡介及MPEG 2編譯碼 1
mpeg 2簡介及mpeg 2編譯碼 mpeg是活 像專家組 movingpictureexpertsgroup 的縮寫，於1988年成立。目前mpeg已頒布了三個活 像及聲音編 碼的正式國際標準，分別稱為mpeg 1 mpeg 2和mpeg 4，而mpeg 7和mpeg 21都在研究中。mpeg ...
MPEG 2簡介及MPEG 2編譯碼 4
mpeg 2簡介及mpeg 2編譯碼 所謂的壓縮，就是找出冗餘內容，再從資料流中除去的技術。如之前所提，mpeg 2的視訊主要是就是利用空間上及時間上冗餘資訊的消除來達到壓縮的效果。圖4及圖5為典型的mpeg 2編解碼器，以下我們將針對其中重要的壓縮技巧做解說。空間上的冗餘去除 視訊資料的乙個特性是...