MPEG 2標準簡介

2021-06-15 21:04:27 字數 2647 閱讀 7077

低階ll(low level):圖象輸入格式的象素是itu-r rec.bt 601格 式的 1/4,即352*240*30或352*288*25,相應編碼的最大輸出位元速率為4mbps。 . 主級ml(main level):圖象輸入格式符合itu-r rec.bt 601格式, 即720*480*30或720*576*25。相應編碼的最大輸出位元速率為15mbps。

高階類20mbps。 . 1440高階h14l(high 1440 level): 是1440*1152*25的高畫質晰度格 式。相應編碼的最大輸出位元速率為60mbps。高階類80mbps。 . 高階hl(high level):圖象輸入格式為1920*1152*25的高畫質度格式。相應編碼的最大輸出位元速率80mbps。高階類為100mbps。   

所謂類是指mpeg-2的不同處理方法,每一類都包括壓縮和處理方法的乙個集合。不同的類意味著使用不同集合的位元速率壓縮工具。越高的類編碼越精細,而每公升高一類將提供前一類沒有使用的附加工具,當然實現的代價會更高。而解碼器卻是向下相容的,任何一種高階類解碼器,均應能解碼用低階類方法編碼的影象。   

現有數碼電視廣播系統就利用了mpeg-2的這種可分級性,使數碼訊號能同時覆蓋接收條件好的和接收條件差的地區,並使能接收和不能接收的區域過渡更為平滑,同時粗編碼的低層訊號可以有較強的抗干擾能力,可以有更大的覆蓋範圍。   

由於mpeg-2不僅消除了空間上的冗餘,而且消除了時間上的冗餘,因此使用mpeg-2可以在比較大的壓縮比的情況下保持較好的影象質量,sony的betacam-sx採用10:1壓縮,資料率為18mb/s是現有數字錄象機中最低的,有利於高速傳輸與儲存。

另外,mpeg-2還具有如下特色:

1. 輸出位元速率流速率可適應同步或非同步傳輸,無需固定;

2. 適應於逐行或隔行掃瞄系統;

3 . 可用於4:2:0、4:2:2、4:4:4等亮、色取樣;

4. 按清晰度可以將圖象分為4個等級,高階解碼器可與低階解碼器實現下相容;

5. 按使用的工具和方法不同分為5種型別,即允許分層性編碼,以保證不同的傳輸與接收要求。

量化表控制是乙個決定如何量化dct係數的過程;輸出快取可維持資料流,並提供量化器的控制,從而限制或維持資料流在乙個一定的水平。在實際應用中,當壓縮資料被錄影機記錄時,需要提供乙個持續不變的位元率,以使機械部分以穩定的速率旋轉掃瞄機構。而對於硬碟記錄來說,又需要乙個可變速的位元率。通常,乙個可變速位元率是提供乙個持續不變質量水平的較好選擇。 幀間壓縮一般是在未壓縮的影象上進行,是乙個無損過程。在圖4中,在參考幀幀存中有一副完全解析度,完整資料的前一副影象。在**幀幀存中擁有乙個根據前一幀和運動向量所建立的**的當前幀。輸出是**的當前幀與實際當前幀相減後的差值。若沒有運動或其他變化,當前幀便可得到完美的**,差分幀輸出為 0(極易壓縮)。當前一幀和後一幀有點不同時,差分幀仍有少量資料需要壓縮。   

採用幀內壓縮編碼形成的影象稱為i幀,形成過程見圖3;採用幀內及幀間壓縮編碼形成的影象稱為b幀和p幀。p 幀為前向**幀,是以前乙個i 幀為**幀進行編碼的。在i 幀和p 幀中間可以插入若干個b 幀,b 幀是從相鄰的最近的i 幀或p 幀作雙向**進行編碼的。形成p幀時參考幀幀存只要求儲存一幀圖象,而形成b幀時,參考幀幀存則需儲存前後兩幀圖象。   

由三種相互間有**與生成關係的不同的幀資料,i 幀 p幀 b幀資料按照不同的組合組成影象組(gop) ,再加上序列起始碼和序列頭等資料組成影象序列或es,es再打包成pes;pes再按188byte的固定長度加上各種引數組成傳送碼流ts。 4. 從mpeg-2 mp@ml到mpeg-2 p@ml   

目前業界流行的數字錄影機,採用的均是digital-s. dvcpro. dvccam 與betacam-sx四種格式。這四種格式中,前3種採用的均是m-jpeg標準的幀內壓縮場編碼的方式, 只有sony公司推出的batecam-sx格式採用了mpeg-2標準,但它採用的是mpeg-2 4:2:2 p@ml 而不是mpeg-2 4:2:0 mp@ml 。原因在於: <1> mp@ml較長的gop結構(12幀), 決定了它的編輯精度只有12幀,遠遠不能滿足節目製作的逐幀編輯要求,也令演播室的訊號切換變得困難。當採用較小gop的結構時,15mbps的最大碼速率又決定了不能產生所需的影象質量。 <2> 4:2:0的色度亞取樣,決定了它在垂直方向上的色度精度只有水平方向的一半,雖然作為直接傳輸顯示可以,但作為演播室節目製作,當有較多色度處理時就顯得不足,有違原數字演播室4:2:2的初衷。同時也不能產生演播室對多代複製所要求的影象質量,多版複製只可到2代。 為了適應演播室節目製作的要求, 在tektronix 和sony 等眾多公司的共同努力下,形成了mpeg-2 4:2:2 p@ml。 mpeg-2 4:2:2 p@ml與mpeg-2 mp@ml相比的主要不同點是: . 色度4:2:2 或 4:2:0的亞取樣。 . 最大位元率 擴充套件到50mbps。 . 編輯精度達到1幀(允許只有1幀的影象組gop)。 . 幀內方式dct係數精度: 8 . 9 . 10或11 位元 . 可傳送所有有效影象和場效應訊號。 . 最大畫素數: 720樣值/行 512行/幀 對於30幀/秒 608行/幀 對於25幀/秒 . 最高亮度樣值率: 11059200畫素/秒 . 可向下相容mpeg-2 mp@ml . 亮度和色度量化表: 分開 . 大於512行影象的場重複增加兩個限制: b幀不重複第一場. 幀率應為25hz. . 對編碼器的要求較其他更高的類及級低,因而降低了生產成本。   

以上所述betacam-sx數字分量錄象機格式的技術特點,主要是從記錄格式本身得到的,至於錄象機的影象和聲音質量以及功能,還與機內的電路、機械系統的設計有關,這裡就不再闡述

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...

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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...

MPEG2技術簡介

三 mpeg中的圖象型別 mpeg2在壓縮中使用了幀間壓縮和幀內壓縮兩種方式。為了在編瑪中實現最大的壓縮比,mpeg使用三種型別的影象,即i幀,p幀種b幀。i幀是幀內壓縮,不使用運動補償,提供中等的壓縮比。由於i幀不依賴於其它幀,所以是隨機訪問的入點,是基準幀。p幀根據前面的i幀或p幀進行 因而壓縮...