本文的目的在于给出有关MPEGl和MPEG2视频编码算法及标准的概述、以及它们在视频通信中的作用。论文的正文是这样安 排的：首先回顾了与MPEG视频压缩标准有关的那些基本概念和技术：接着较详细地叙述了MPEGl和MPEG2的视频编码算法；最后的内容为标准中与其应用有关的一些特征。
MPEG视频压缩算法的基本原理
一般说来，在帧内以及帧与帧之间，众多的视频序列均包含很 大的统计冗余度和主观冗余度。视频源码的最终目标是：通过挖掘 统计冗余度和主观冗余度，来降低存储和传送视频信息所需的比特率；并采用嫡编码技术，以便编制出“最小信息组”一个实用的 编码方案，是在编码特性(具有足够质量的高压缩)与实施复杂性 之间的一种折衷。对于MPEG压缩算法的开发来讲，涉及到这些标准的寿命周期应考虑到现代超大规模集成电路技术的能力，这一点是最重要的。 根据应用的要求，我们也许会想到视频数据的“无损失”编码 和“有损失”编码“无损失”编码的目的在于：在保持原图像质量(即解码后的图像质量等同于编码前的图像质量)情况下，来减少需要存储和传送的图像或视频数据。与此相反，“有损失”编码技术(该技术跟MPEG—l和MPEG2视频标准未来的应用有关) 的目的是，去符合给定的存储和传送比特串。重要的一些应用包括；利用限定的带宽或很窄的带宽，通过通信频道采传送视频信息；有效地存储视频信息。在这些应用中，高的视频压缩是以降低视频质量的办法来实施的，即跟编码以前的原始图像相比，解码后的图像“客观”质量有所降低(也就是取原始图像和再现图像之间的均方差，作为评定客观图像质量的标准)频道的目标比特率越低；那么视频所必须进行的压缩率就越大，通常可察觉的编码人工产物也越多。有损失编码技术的最终目的是：在指定的目标比特串条件下，获取最佳的图像标准。这里应服从“客观”或“主观”上的最佳标准。这里应该指出，图像的降级程度(指客观降低以及可察觉到的人工产物的数量)取决于压缩技术的复杂性——对于结构简单的画面和视频活动少的图像来讲，就是采用简单的压缩技术，也许能获得根本不带可察觉人工产物的良好的再现图像。
(A)MPEG视频编码器源模式
MPEG数字视频编码技术实质上是一种统计方法。在时间和空间方向上，视频列通常包含统计冗余度。MPEG压缩技术所依赖的基本统计特性为像素之间(interpel)的相关性，这里包含这样一个设想：即在各连续帧之间存在简单的相关性平移运动。这里假定：一个特殊画面上的像素量值，可以(采用帧内编码技术)根据同帧附近像素来加以预测，或者可以(采用帧间技术)根据附件帧中的像素来加以预测。直觉告诉我们：在某些场合，如一个视频序列镜头变化时，各附近帧中像素之间的时间相关性就很小，甚至消失，这时，该视频镜头就成为一组无相关牲的静止画面的组合。在这种情况下，可采用帧内编码技术来开发空间相关性，来实现有效的数据压缩，MPEG压缩算法采用离散余弦变换(DCT)编码技术，以8×8像素的画面块为单位，有效地开发同一面面各附近像索之间的空间相关性。然而，若附近帧中各像素间具有较大的相关性时，也就是说两个连续帧的内容很相似或相同时，就可以采用应用时间预测(帧间的运动补偿预测)的帧间DPCM编码技术。在多种MPEG视频编码方案中，若将时间运动补偿预测路剩余空间信息的变换码自适应地结合起来，就能实现数据的高压缩(视频的DPCM/DCT混合编码)。这个假设的简单模式已包括了许多“典型”画面的一些基本的相关特性，也就是指相邻像素间的高度相关性，以及随着像素间距的增大相关性的单值衰减特性。我们以后将利用这一模式来展示变换区域编码的一些特性。 一些“典型”画面的像素间的空间相关性，是应用具有高度像素间相关性的AR(1)GaussMarkov画面模式来加以计算的。变量X和Y分别表示像素之间在画面水平和垂直方向上的距离。
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