通信技术中的音视频压缩编码(8)
2023-05-03 来源:飞速影视
要实现一个实用的变换编码系统,需要4个步骤。第一步是选择变换类型,DCT变换是得到最广泛应用的一种类型。第二步是选择方块的大小,较好的方块尺寸是8X8或16X16。第三步是选择变换系数,并对其进行高效的量化,以便传输或存储。第四步是对量化系数进行比特分配,通常使用Huffman编码或游程编码。
(3)具有运动补偿的帧间预测编码
在图像传输技术中,活动图像特别是电视图像是被关注的主要对象。活动图像是由时间上以帧周期为间隔的连续图像帧组成的时间图像序列,它在时间上比在空间上具有更大的相关性。消除活动序列图像在时间上的冗余度是图像压缩编码的一个重要途径。与消除图像中相邻像素间的空间冗余度一样,消除序列图像在时间上的相关性也可采用预测编码的方法,即不直接传送当前帧的像素值,而是传送当前帧的像素值x和其前一帧或后一帧的对应像素x’之间的差值,这称为帧间预测。当图像中存在着运动物体时,简单的预测不能收到好的效果,例如在下图1中当前帧与前一帧的背景完全一样,只是小球平移了一个位置,如果简单地以k-1帧像素值作为k帧的预测值,则在实线和虚线所示的圆内的预测误差都不为零。
图1 帧间预测与具有运动补偿的帧间预测
如果已经知道了小球运动的方向和速度,可以从小球在^-1帧的位置推算出它在k帧中的位置来,而背景图像(不考虑被遮挡的部分)仍以前一帧的背景代替,将这种考虑了小球位移的k-1帧图像作为k帧的预测值,就比简单的预测准确得多,从而可以达到更高的数据压缩比。这种预测方法称为具有运动补偿的帧间预测。
具有运动补偿的帧间预测编码是视频压缩的关键技术之一,它包括以下几个步骤:首先,将图像分解成相对静止的背景和若干运动的物体,各个物体可能有不同的位移,但构成每个物体的所有像素的位移相同,通过运动估值得到每个物体的位移矢量;然后,利用位移矢量计算经运动补偿后的预测值;最后对预测误差进行量化、编码、传输,同时将位移矢量和图像分解方式等信息送到接收端。
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