音响师培训教程-音视频技术原理概括.ppt

* 　4、熵编码 量化仅生成了DCT系数的一种有效的离散表示，实际传输前，还须对其进行比特流编码，产生用于传输的数字比特流。简单的编码方法是采用定长码，即每个量化值以同样数目的比特表示，但这种方法的效率较低。而采用熵编码可以提高编码效率。熵编码是基于编码信号的统计特性，使得平均比特率下降。游程和非零系数既可独立的，也可联合的作熵编码。熵编码中使用较多的一种是霍夫曼编码，MPEG-2视频压缩系统中采用的就是霍夫曼编码。霍夫曼编码中，在确定了所有编码信号的概率后生产一个码表，对经常发生的大概率信号分配较少的比特表示，对不常发生的小概率信号分配较多的比特表示，使得整个码流的平均长度趋于最短。为使解码器能分辨在什么地方一个码终止和下一个码开始，VLC有这样一个特性：没有一个完整的码是任何其它的码的前头部分。 * 5、信道缓存 由于采用了熵编码，产生的比特流的速率是变化的， 随着视频图像的统计特性变化。但大多数情况下传输系 统分配的频带都是恒定的，因此在编码比特流进入信道 前需设置信道缓存。信道缓存是一缓存器，以变比特率 从熵编码器向里写入数据，以传输系统标称的恒定比特 率向外读出，送入信道。缓存器的大小，或称容量是设 定好的，但编码器的瞬时输出比特率常明显高于或低于 传输系统的频带，这就有可能造成缓存器的上溢出或下 溢出。因此缓存器须带有控制机制，通过反馈控制压缩 算法，调整编码器的比特率，使得缓存器的写入数据速 率与读出数据速率趋于平衡。缓存器对压缩算法的控制 * 是通过控制量化器的量化步长实现的，当编码器的瞬时输出速率过高，缓存器将要上溢时，就使量化步长增大以降低编码数据速率，当然也相应增大了图像的损失；当编码器的瞬时输出速率过低，缓存器将要下溢出时，就使量化步长减小以提高编码数据速率。 * 　6、运动估计 运动估计使用于帧间编码方式时，通过参考帧图像产生对被压缩图像的估计。运动估计的准确程度对帧间编码的压缩效果非常重要。如果估计作的好，那么被压缩图像与估计图像相减后只留下很小的值用于传输。运动估计以宏块为单位进行，计算被压缩图像与参考图像的对应位置上的宏块间的位置偏移。这种位置偏移是以运动矢量来描述的，一个运动矢量代表水平和垂直两个方向上的位移。运动估计时，P帧和B帧图像所使用的参考帧图像是不同的。P帧图像使用前面最近解码的I帧或P帧作参考图像，称为前向预测；而B帧图像使用两帧图像作为预测参考，称为双向预测，其中一个参考帧在显示顺序上先于编码帧(前向预测)，另一帧在显示顺序上晚于编码帧(后向预测)，B帧的参考帧在任何情况下都是I帧或P帧。 * 此技术利用了时间冗余度，它试图从前面的“参考”帧来预测要编码的帧。预测不能以源图像为基础，因为这个预测要在解码器中重复，而在解码器中是没有源图像可用的（解码图像与源图像不尽相同，因为码率压缩过程在解码图像中引入了少量失真）。因此，编码器含有一个本地解码器，它能重建与解码器中将重建的图像完全相同的图像，由此可进行预测。 一种确定待编码块与参考帧之间所发生的运动的方法是“块匹配”搜索，这种方法在编码器中试验大量的试探偏置。根据待编码块与预测块之间的最小误差来选择“最佳”偏置。 * 7、运动补偿 利用运动估计算出的运动矢量，将参考帧图像中的宏块移至水平和垂直方向上的相对应位置，即可生成对被压缩图像的预测。在绝大多数的自然场景中运动都是有序的。因此这种运动补偿生成的预测图像与被压缩图像的差分值是很小的。运动补偿预测的码率损失是需要传送运动偏置矢量，这是解码器中预测各图像块所必需的。 * 帧间预测 Frame 0 Field 0a Field 0b I-picture Frame 1 Field 1a Field 1b B-picture Frame 2 Field 2a Field 2b B-picture Frame 3 Field 3a Field 3b P-picture FW pred. FW pred. BW pred. BW pred. FW pred. * 运动补偿 参考帧中对应宏块 当前宏块 当前帧 参考帧 * 视频主要编码标准 H.261 H.263 MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 H.264 * 谢谢观看 昆光学校 * 音响师培训-音视频技术基本原理概况 昆光学校 主要内容 数字音频基础知识 数字视频基础知识 音频编码技术 视频编码技术 * 一、数字音频基础知识 * 音频基本特性 音频特性 音频信号由许多频率不同的声波组成。音频信号的两个基本参数是频率和幅度。 人发音器官声音频频率范围：80~3400Hz。 人耳感知音频频率范围：20~20000Hz。 * 音频信