高頻/射頻信號及視頻壓縮編碼的基本概念
此外,某些有損壓縮算法采用多次重復(fù)壓縮的方式,這樣還會引起額外的數(shù)據(jù)丟失。
二、幀內(nèi)和幀間壓縮:
幀內(nèi)(Intraframe)壓縮也稱為空間壓縮(Spatialcompression)。當壓縮一幀圖像時,僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息,這實際上與靜態(tài)圖像壓縮類似。幀內(nèi)一般采用有損壓縮算法,由于幀內(nèi)壓縮時各個幀之間沒有相互關(guān)系,所以壓縮后的視頻數(shù)據(jù)仍可以以幀為單位進行編輯。幀內(nèi)壓縮一般達不到很高的壓縮。
采用幀間(Interframe)壓縮是基于許多視頻或動畫的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性,或者說前后兩幀信息變化很小的特點。也即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息,根據(jù)這一特性,壓縮相鄰幀之間的冗余量就可以進一步提高壓縮量,減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮(Temporalcompression),它通過比較時間軸上不同幀之間的數(shù)據(jù)進行壓縮。幀間壓縮一般是無損的。幀差值(Framedifferencing)算法是一種典型的時間壓縮法,它通過比較本幀與相鄰幀之間的差異,僅記錄本幀與其相鄰幀的差值,這樣可以大大減少數(shù)據(jù)量。
三、對稱和不對稱編碼:
對稱性(symmetric)是壓縮編碼的一個關(guān)鍵特征。對稱意味著壓縮和解壓縮占用相同的計算處理能力和時間,對稱算法適合于實時壓縮和傳送視頻,如視頻會議應(yīng)用就以采用對稱的壓縮編碼算法為好。而在電子出版和其它多媒體應(yīng)用中,一般是把視頻預(yù)先壓縮處理好,爾后再播放,因此可以采用不對稱(asymmetric)編碼。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間,而解壓縮時則能較好地實時回放,也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說,壓縮一段視頻的時間比回放(解壓縮)該視頻的時間要多得多。例如,壓縮一段三分鐘的視頻片斷可能需要10多分鐘的時間,而該片斷實時回放時間只有三分鐘。
MPEG(MovingPictureExpertsGroup)是1988年成立的一個專家組。這個專家組在1991年制定了一個MPEG-1國際標準,其標準名稱為“動態(tài)圖像和伴音的編碼--用于速率小于每秒約1.5兆比特的數(shù)字存儲媒體(Codingofmovingpictureandassociatedaudio--fordigitalstoragemediaatuptoabout1.5Mbit/s)”。這里的數(shù)字存儲媒體指一般的數(shù)字存儲設(shè)備如CD-ROM、硬盤和可擦寫光盤等。MPEG的最大壓縮可達約1:200,其目標是要把目前的廣播視頻信號壓縮到能夠記錄在CD光盤上并能夠用單速的光盤驅(qū)動器來播放,并具有VHS的顯示質(zhì)量和高保真立體伴音效果。MPEG采用的編碼算法簡稱為MPEG算法,用該算法壓縮的數(shù)據(jù)稱為MPEG數(shù)據(jù),由該數(shù)據(jù)產(chǎn)生的文件稱MPEG文件,它以MPG為文件后綴。
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