多媒体数据压缩编码的国际标准

MPEG-1标准概述
MPEG（Motion Picture Experts Group ）标准是ISO/IEC委员会针对全活动视频 的压缩标准系列，包含MPEG-1、MPEG-2 、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等。
MPEG-1:适用于传输速率为1.5Mbps的数字电视标
准,91年提出草案,93年8月公布
JPEG确定的图像压缩标准的目标是：
编码器应该可由用户设置参数，以便用 户在压缩比和图像质量之间权衡折衷
标准可适用任意类连续色调的数字静止 图像，不限制图像的景像内容
计算复杂度适中，只需一定能力的CPU 就可实现，而不要求很高档的计算机，复 杂的软件本身要易于操作
定义了两种基本压缩编码算法和4种编码 模式
MPEG-2:适用于传输速率为10Mbps 的数字电视标
准,93年提出草案,94年11月公布
MPEG-3:适用于传输速率为40Mbps 的数 字电视标
准,已被MPEG-2取代
MPEG-4:1999年12月公布的多媒体应用标准
MPEG-7:多媒体内容描述接口标准,98年提出,2001
年完成并公布
MPEG-21:正式名称是Multimedia Ｆramework(多媒体
终形成清晰的图像。
下面是顺序模式和渐进模式的示意图
顺序模式 渐进模式
无失真编码模式 采用一维或二维的空间域
DPCM和熵编码。由于输入图像已经是数字化 的，经过空间域的DPCM之后，预测误差值也 是一个离散量，因此可以不再量化而实现无失 真编码。
分层编码模式 这是对一幅原始图像的空间
分辨率，分成多个分辨率进行“锥形”的编码方 法，水平(垂直)方向分辨率的下降 以2的倍数因子改变,先对分辨率最 低的一层图像进行编码，然后将经 过内插的该层图像作为下一层图像 的预测值，再对预测误差进行编码，

相 比较还有 一个 最 大 的特 点． 是 数 据 的海 量特 性。 就 视频数据通 常是文 本数 据量 的上 万倍 。 音频 数 据 的 ４
维普资讯
微
机
发
展
２０ 年第 ６ ０２ 期 文章编号 ：０ ５ ３ ５ （０ ２ ０ — ０ ８ ５—ＭＰ Ｇ 系列 Ｅ
Ｉ ｒ ｄｕ ｔｏ ｆＭ ｕ ｔｍ ｅ ａ Ｃｏ ｐ ｅ ｓｏ ｔ ｎｄａ ｄ・ Ｍ ＰＥＧ ｅ ｉ ｌ ｎｔｏ ｃ ｉ ｎ ｏ ｌｉ ｄｉ ｍ ｒ ｓ ｉ ｎ Ｓ ａ ｒ ’ Ｓ ｒａｓ
Ｋｅ 啊 ，凼 ： ｌ ｔｍｅ ｉ ；ｃ ｉｇ；ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｙ ｒ ｍｕ ｉ ｄ ａ ｏｄｎ ｏ ｒ ｓ ｉｎ；Ｍ Ｈ
模拟信号方 式向离散 信号 和数字 化方 式转 换。今 天 ，
人们谈论很多 的多 媒体技术是一种 全数字技术， 文字 、 图形 、 图像、 视频 、 画和声 音都 以数字化形式 表示 ， 动 从 而方便 了多媒 体信息 的存储 、 理 和网 络传 输。在各 处 种媒体 中， 以视频 的传输 和存储 最 引人关 注。 这是 由
视频数据本 身的特 性决定的。视频数据 是一种非格 式 化 的流式数 据。 且 经常 是 与音 频 数据 同时 传输 的。 而 因此如何解 决视频 与音 频 的同步． 如何 随机 定位 播 放 任意 一段视 频， 如何 解决视 频 的广播 和网上 传 输都 需
要一个统一 的标准来协调。视频数 据和其他媒体形 式
７做了一些介绍。
关■翊： 多媒体 ； 绾码 ； 压缩 ； 动图像专 家组 运
＾ｈ由’ｃ：Ｗ Ｉｈ ｈ ∞ ｔｂ ｉ ｌ Ｉ ｏ ｍ ｕｔｍｅ ｉ ｃｍｐ ｅｓｏ ‘ ｔ ｔｅ ａｌｌ ａ 釉ｅＩ ｆ ｔ ｌｉ ｄａ ｏ ｒｓｉｎ

4.知识冗余
图像的理解与某些基础知识有关。 例:人脸的图像有同样的结构：嘴的上方有鼻子， 鼻子上方有眼睛，鼻子在中线上…… 知识冗余是模型编码主要利用的特性。
5.视觉冗余
人的视觉系统对图像场的敏感性是非均匀、 非线性的。 （1）对图像亮度和色差的敏感性相差很大 Y：U：V＝8：4：4 或者Y：U：V＝8：2：2 （2）随着亮度增加，视觉系统对量化误差的敏感 度降低。 （3）人的视觉系统把图像边缘和非边缘区域分开 处理。
第四章、多媒体数据压缩编码技术
本章要点
（1）多媒体数据压缩编码的重要性和分类。 （2）量化的基本原理和量化器的设计思想。 （3）常用压缩编码算法的基本原理及实现技术、 预测编码、变换编码、统计编码(Huffman编码、 算术编码)。 （4）静态图像压缩编码的国际标准（JPEG）原 理、实现技术，以及动态图像压缩编码国际标 准(MPRG)的基本原理。
4.2.2 标量量化器的设计
量化器的设计要求 通常设计量化器有下述两种情况： 1. 给定量化分层级数，满足量化误差最小。 2. 限定量化误差，确定分层级数，满足以尽 量小的平均比特数，表示量化输出。
量化方法有标量量化和矢 量量化之分，标量量化又可分 为，均匀量化、非均匀量化和 自适应量化。
（1）均匀量化
例如:从64个数中选出某一个数。可先问“是 否大于32?”消除半数的可能,这样只要6次就可选 出某数。 如果要选择的数是35,则过程如下: 1.大于/小于 32？ 大 2.大于/小于 32+16=48？ 小 3.大于/小于 48-8=40？ 小 4.大于/小于 40-4=36？ 小 5.大于/小于 36-2=34？ 大 6.大于/小于 34+1=35 等
（4）混合编码

mp3的国际标准
MP3（MPEG-1 Audio Layer 3）是一种常见的音频压缩格式，它有一系列的国际标准，包括：
1.MPEG-1标准：MP3最初是作为MPEG-1标准的一部分开发
的。

MPEG（Moving Picture Experts Group）是一个国际标准组
织，它制定了多媒体数据压缩的一系列标准。

MP3是MPEG-1
标准中的音频压缩部分。

2.MPEG-2标准：MP3的改进版本和扩展，如MP3Pro和AAC
（Advanced Audio Coding），是基于MPEG-2标准的。

MPEG-
2是对MPEG-1标准的扩展，适用于更广泛的应用，包括广播
和数字电视。

3.MPEG-2.5标准：MPEG-2.5是MPEG-2的一个补充标准，它包
括对较低比特率的音频流的支持，允许更高的压缩程度。

这对
于便携式播放器和互联网音乐传输非常有用。

4.ISO/IEC标准：MP3还有与国际标准化组织（ISO）和国际电工
委员会（IEC）合作制定的标准。

ISO/IEC 11172-3和ISO/IEC 13818-3等标准规定了MP3的技术细节，包括位流格式、音频
编码算法等。

这些标准规定了MP3的技术规范，包括音频压缩方法、采样率、比特率、声道配置等，以确保不同设备和软件之间的兼容性。

需要注意的是，尽管MP3在过去是一种主要的音频格式，但由于其他高效的音频编码格式的出现，如AAC，MP3在某些领域已经不再是首选
格式。

然而，MP3仍然是广泛使用的音频格式之一。

多媒体数据压缩编码的重要性
对于如此巨大的多媒体数据，如果不经 过压缩，不仅超出了计算机的存储和处理能 力，而且在现在的通信信道的传输速率下， 是无法完成大量多媒体信息的传输的，多媒 体数据的高速传输和储藏所需要的巨大容量 已经成为多媒体数据通信技术的最大障碍。 因此，为了存储、处理和传输这些数据，必 须进行压缩。
算术编码可以是静态的或者自适应的。在静态算术编码中，信源符 号的概率是固定的。在自适应算术编码中,信源符号的概率根据编码 时符号出现的频繁程度动态地进行修改,在编码期间估算信源符号概 率的过程叫做建模。需要开发动态算术编码的原因是因为事先知道精 确的信源概率是很难的,而且是不切实际的。当压缩消息时,我们不能 期待一个算术编码器获得最大的效率,所能做的最有效方法是在编码 过程中估算概率。因此动态建模成为确定编码器压缩效率的关键。
知识冗余
许多图像的理解与图像所表现内 容的基础知识（鲜艳或背景知识）有 相当大的相关性，从这种知识出发可 以归纳出图像的某种规律性变化，这 类冗余称为知识冗余。知识冗余的一 个典型例子是对人像的理解，如鼻子 上方有眼睛、鼻子又在嘴的上方等。
视觉冗余
人类的视觉系统实际上只在一定 程度上对图像的变化产生敏感，即图 像数据中存在着大量人类视觉觉察不 到的细节。事实上，人类视觉系统的 一般分辨率为64灰度级，而一般图像 量化采用的是256灰度级，这类冗余称 为视觉冗余。
算术编码
算术编码在图像数据压缩标准(如JPEG，JBIG)中扮演了重要的角 色。在算术编码中，消息用0到1之间的实数进行编码，算术编码用到 两个基本的参数：符号的概率和它的编码间隔。信源符号的概率决定 压缩编码的效率，也决定编码过程中信源符号的间隔，而这些间隔包 含在0到1之间。编码过程中的间隔决定了符号压缩后的输出。

• 第三代编码技术更侧重媒体数据的检索和利用 效率，将内容描述等方面也参加到编码体系之 中。
压缩的原理
• 以一定的质量损失为容限，按照某种方 法从给定的信源中推出简化的数据描述， 即减少原始信 余的描述。
多媒体数据存在的冗余
种类
统计特性
空间冗余 时间冗余
时间冗余。
MPEG三种类型图像
• 帧内图〔intra picture，I帧〕 • 预测图〔predicted picture，P帧〕 • 双向预测图〔bidirectional picture，B帧〕
MPEG-2标准
• ISO/IEC 13813 信息技术 电视图像和伴音信息 的通用编码
• 特点： • MPEG-1定位在VHS质量，MPEG-2的目的是
压缩的评价指标
• 压缩比 • 算法复杂性〔速度〕 • 恢复效果
• 根据应用加以取舍。
常用的数据压缩技术
• 预测编码。利用多媒体数据的时空冗余，用过去和现在出现 的数据来预测未来的数据，记录真实值与预测值的差。
• 统计编码。以信息熵原理为根底，用较少的比特〔码长〕表 示概率大的码字，用较多的比特〔码长〕表示概率小的码字。
DPCM原理
• 预测下一个样值，并量化实际值和预测值的差。 解码过程使用同样的预测器，并将预测值和所 存储的量化误差相加，产生近似的原始数据。
• 预测器 • 线性预测与非线性预测 • 最正确预测与准最正确预测 • 量化器 • 线性量化与非线性量化
ADPCM自适应脉冲编码调制
• 自适应预测：在编码时将信源数据分区 间编码，对每个区间自动选择一组使均 方误差最小的预测参数。
3.3静态图像压缩
静态图像压缩标准
• 在静态图像压缩方面，存在多个国际标 准：

专题四：多媒体基础班级：学号：姓名：一、题型分析1．基础知识题：以多媒体基础知识的转换为核心，包括特征、软硬件、规划和设计等（1）知识梳理：①多媒体技术有三个显著的特征：集成性、交互性、实时性；②软硬件：A 常见硬件：CD—ROM驱动器、音频卡、视频卡、扫描仪、数码相机、数码摄像机等B 多媒体软件根据它的应用层面可以分为多媒体操作系统、多媒体数据采集和编辑软件、多媒体创作和集成软件三大部分多媒体数据采集和编辑软件有：Windows系统附件中的“录音机”、goldwave、PhotoShop、Flash、3DSMAX、Premiere多媒体创作和集成软件有：Authorware、Flash、PowerPoint、VB以页为基础的创作工具(ToolBook、PowerPoint)；以图标和流程图为基础的创作工具(Authorware、IconAuthor)；以时间为基础的创作工具(Flash 、Director)；以程序语言为基础的创作工具(Visual Basic、Visual C++)③多媒体作品设计的一般步骤：需求分析、规划设计、脚本编写A 需求分析包括应用需求分析和创作需求分析B 规划设计包括系统结构设计和功能模块设计C 脚本编写：编写脚本大纲→文字脚本→动作脚本→元素媒体分解（2）例题分析：例1：小红从网络下下载了关于浙江旅游的多媒体作品，其文件名为“zjlv.pptx”,则制作该作品的创作工具是（）A．以程序语言为基础B．以页为基础C．以时间为基础D．以图标为基础2．多媒体数据压缩题：以数据压缩的转换为核心，包含冗余类型、文件格式等（1）知识梳理：①数据压缩——可行理由：数据本身存在冗余、允许少量失真A 区分四种冗余：空间、结构、时间、视觉B压缩分为有损压缩、无损压缩。

JPEG（静态）、MPEG（动态）等属于有损压缩，用WINRAR 和WINzip等软件压缩属于无损压缩。

常用的多媒体数据编码和压缩的国际标准有：JPEG标准、MPEG标准、P*64标准②文件格式：A 文本文件：．txt；．doc（．docx）．wps；．html；．pdfB 图形文件：.bmp；.jpg；．gif；．psd；.pngC 声音文件：．wav；．mid；.mp3D 动画文件：.flc；.gif；.fla；.swfE 视频文件：.avi；.mpg；.mov；.flv（2）例题分析：例2：关于数据压缩下列说法正确的是（）A．数据之所以被压缩是因为数据本身存在着冗余，压缩不允许失真B．图像量化超出人类对图像的分辨能力体现了视觉冗余C．算法要简单是衡量压缩技术好坏的技术指标之一，压缩是解码过程D．JPEG是动态图像的压缩标准例3：小丽同学准备制作一个多媒体作品，其媒体元素分解表如下：已获取的素材文件有hy.jpg、bj.swf、wz.txt、sy.wav，其中填入表中①②③④位置的文件顺序正确的是（）A．hy.jpg、bj.swf、wz.txt、sy.wav B．bj.swf、wz.txt 、sy.wav、hy.jpgC．sy.wav、hy.jpg、bj.swf、wz.txt D．wz.txt、bj.swf、hy.jpg、sy.wav3．声音编辑题：以GOLDWA VE为核心，结合声音的容量计算（1）知识梳理：①声音数字化：采样与量化采样频率；量化位数。

MP4AVC简介MP4AVC是一种视频压缩编码格式，也被称为MPEG-4 AVC（Advanced Video Coding）。

它是一种被广泛应用于数字媒体的视频压缩标准，旨在提供更高质量的视频和更低的比特率。

MP4AVC是一种基于块的编码方法，该方法使用帧内和帧间预测来减小视频的空间冗余。

通过使用运动矢量预测来移除帧间的冗余信息，并采用离散余弦变换（DCT）和量化方法来减小帧内的冗余。

MP4AVC具有高效的压缩比率和优秀的视频质量，因此被广泛应用于各种领域，包括数字电视广播、视频会议、多媒体应用、在线流媒体和移动通信等。

主要特性高压缩比MP4AVC使用一系列高级技术来实现高效的视频压缩。

其中包括变长编码（VLC）、上下文自适应变长编码（CAVLC）、运动估计和补偿、空间预测和变换编码等等。

这些技术有效地减小了视频数据的体积，提供了出色的压缩比率。

优秀的视频质量尽管 MP4AVC 使用了较高层次的压缩技术，但它仍能提供出色的视频质量。

这一点得益于其使用的运动矢量预测和空间预测方法，以及高级的变换编码技术。

这些技术减少了图像噪点和伪影，从而提高了视频的视觉质量。

现实时间传输MP4AVC非常适合现实时间传输，因为它可以在低带宽网络环境下提供高质量的视频传输。

这对于视频会议、实时监控和在线流媒体等应用非常重要。

平台兼容性MP4AVC是一个通用的视频编码标准，它可以在各种平台上使用，包括桌面计算机、移动设备和嵌入式系统等。

这种平台兼容性使其成为一种非常灵活和广泛应用的视频编码格式。

应用场景数字电视广播MP4AVC已成为数字电视广播领域的主流视频编码标准。

它能够在有限的带宽下提供高质量的视频传输，使用户可以享受到更清晰、更流畅的观看体验。

视频会议MP4AVC在视频会议中也得到广泛应用。

它可以在低带宽网络环境下实现高质量的视频传输，使参与者能够进行清晰、流畅的实时视频通话。

多媒体应用MP4AVC是多媒体应用中常用的视频编码格式之一。

mpeg视频压缩标准MPEG视频压缩标准。

MPEG（Moving Picture Experts Group）是一种数字视频压缩标准，它可以将视频信号的数据量减少到原来的1/50至1/100，而图像质量几乎没有损失。

MPEG视频压缩标准主要分为MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等几个版本，每个版本都有其特定的应用领域和优势。

本文将对MPEG视频压缩标准进行详细介绍。

MPEG-1是最早的MPEG压缩标准之一，它主要用于VCD（Video CD）的制作。

MPEG-1的压缩比约为26:1，适合于低码率的视频传输，但对于高清视频来说压缩效果并不理想。

MPEG-1的视频分辨率为352×240（NTSC）或352×288（PAL），音频采样率为44.1kHz。

由于其压缩效率较低，MPEG-1已经逐渐被MPEG-2和MPEG-4所取代。

MPEG-2是一种更为先进的视频压缩标准，它主要用于DVD、HDTV（High Definition Television）等高清视频的制作和传输。

MPEG-2的压缩比约为50:1，支持多种分辨率和帧率的视频，适用范围更广。

MPEG-2的音频采样率为48kHz，支持多达5.1声道的环绕声效果。

由于其高压缩比和良好的图像质量，MPEG-2成为了广播电视和影视制作领域的主流压缩标准。

MPEG-4是一种更为灵活和高效的视频压缩标准，它支持多媒体数据（如视频、音频、图形等）的压缩和传输。

MPEG-4可以根据不同应用场景的需求，采用不同的压缩算法和参数，因此可以适用于各种不同的应用领域。

MPEG-4的压缩比和图像质量都比MPEG-2更为出色，适用于互联网视频、移动多媒体通信等新兴领域。

除了以上几种主要的MPEG压缩标准之外，还有一些衍生的标准和技术，如MPEG-7（多媒体内容描述标准）、MPEG-21（多媒体框架标准）等，它们在多媒体内容的描述、存储、检索和交互等方面发挥着重要作用。

MPEG（Motion picture Experts Group） 是运动图像专家小组的英文缩写 MPEG标准主要有MPEG-l、MPEG-2、 MPEG-4和正在制定的MPEG-7等
多媒体数据压缩编码的国际标准
1.静态图像压缩编码的国际标准（JPEG）
– JPEG（Joint Photographic Experts Group
– JPEG专家组开发了两种基本的压缩算法： 采用以DCT为基础的有损压缩算法 采用以预测技术为基础的无损压缩算法
– 在JPEG标准中定义了四种编码模式： 顺序编码 累进编码 无失真编码 分层编码
多媒体数据压缩编码的国际标准
JPEG图像的压缩比与质量

JPEG在使用DCT进行有损压缩时，压缩比可 调整在压缩10~30倍后，图像效果仍然不错， 因此得到了广泛的应用。
(a) 原图
(b) 压缩效果图
图 d 四次小波变换编码的实验结果
预测编码
预测编码的基本原理 自适应预测编码 帧间预测编码

变换编码
变换编码不是直接对空域图像信号进行编码，而是 首先将空域图像信号映射变换到另一个正交矢量空间 （变换域或频域），产生一批变换系数，然后对这些 变换系数进行编码处理。变换编码是一种间接编码方 法，其中关键问题是在时域或空域描述时，数据之间 相关性大，数据冗余度大，经过变换在变换域中描述， 数据相关性大大减少，数据冗余量减少，参数独立， 数据量少，这样再进行量化，编码就能得到较大的压 缩比。目前常用的正交变换有：傅立叶 (Fouries)变换、 沃尔什(Walsh)变换、哈尔(Haar)变换、斜(Slant)变换、 余弦变换、正弦变换、K-L(Karhunen-Loeve)变换等。

帧间预测编码
H.261
常用的压缩编码方法
一、无损压缩：减少或去除数据中的冗余，可以无失真地还原成原来的数据，
一般适合压缩数据或程序，但是压缩比较小，一般在2：1到5：1之间。
序号 1
编码方法
基本原理 利用不同码字出现的概率不同，出现概率大的码 字短，出现概率小的码字长。 将重复出现的数值序列采用出现次数和单个数值 来表示 将编码的消息表示成0到1之间的一个间隔，消息 越长，间隔就越小，编码所需二进制位数越多。
（3）帧间预测编码
利用视频图像各帧之间的时间相关性，减少帧内图像信号的冗余，即不直接传送 当前帧的像素值，而是传送x和其前一帧或后一帧对应像素x’之间的差值。
运动补偿的帧间预测 帧间内插法
（4） 线性预测编码（Linear Predictive Coding,LPC）
是一种类似于人类语音产生方式、采用周期性的脉冲激活过滤器的语音编码方案。 采用过去的样本值，以一种前向反馈的方式预测当前采样值，预测值可以用过去p 个样本值的线性组合来表示。该方法被广泛应用于语音处理。
2
预测编码
3
变换编码
1. PCM（Pulse Code Modulation,脉冲编码调制）
(1) (2) (3) 采样：按固定时间间隔获取一个样本值 量化：按允许的误差将样本对应到近似的数值（幅度上的离散 化） 。有均匀量化和非均匀量化。 编码：用二进制代码表示采样量化后的样本值。
2.预测编码 （1）DPCM(差分脉冲编码调制)
霍夫曼编码
2
行程编码
3
算术编码
1. 霍夫曼（Huffman）编码 算法步骤：
（1）按照符号出现的概率大小进行排序 （2）把最小的两个概率值相加，得到一个新的概率序列 （3）重复上述两个步骤，直到概率值为1 （4）从后往前进行编码，概率大的赋予1，概率小的赋予0。 （反过来也可以) （5）写出每个符号的码字

多媒体技术知识整理1.1.1 多媒体的含义和分类1、媒体的定义:人们用来与外界沟通和交流各种信息的载体,或者说是信息传递和信息存储的最基本的手段。

2、强调媒体的两层含义:一是存储信息的实体,二是指传递信息的载体,多媒体技术主要指后者。

3、国际通用定义媒体的分类:感觉、表示、显示、存储和传输五种媒体,信息源流最丰富的媒体(感觉媒体),最主要的媒体(表示媒体)。

4、表示媒体通常包含的几种媒体(多媒体数据的分类)文本:最基本声音(音频):三种表现形式(解说词、音效、背景音乐),具有很强的前后相关性,数据量大,实时性强图片、图像:图像主要以位图形式存放,是一种最基本的形式,图片一般以向量图形式存在。

视频影像:(静态和动态,真实的画面)动画:移动的主观设计的绘画(二维平面、三维立体),根据制作方法分为造型和帧动画两类。

05年高考题:分别指出WINDOWS系统中下列工具软件所处理的媒体,记事本(文本)、画图(图像)、录音机(声音)、CD唱机(声音)、媒体播放器(音频、视频)。

填空:___________、声音、图形、图像和动画等信息载体中的两个或多个的组合成为多媒体。

单:下列不属于多媒体技术中的媒体的范围是(A 存储信息的实体B 信息的载体 C 文本D 图像)A超文本是一个什么样的结构(A顺序的树形B非线性的网状C线性的层次D随机的链式)B 1.1.2 多媒体技术的概念1、多媒体技术的含义:以计算机技术为基础,综合处理图像、文本、声音、动画等多种媒体信息、具有交互式的综合与实时处理多种媒体信息的计算机系统,具有集成性、交互性和实时性的特点。

2、多媒体技术的基本特征:集成性(综合性)、交互性、实时性。

集成性注意把握处理媒体的设备的集成和多种类型数据的集成化处理两个方面,了解创作的含义,基类媒体的概念。

05年高考题:多媒体作品与影视作品的主要区别是(A、共享性B集成性C交互性D传播性) C交互性是多媒体技术最基本的特征。

5.1.1 概述
JPEG标准定义了三个层次：

基本系统 扩展系统 特殊无损功能


5.1.1 概述 JPEG标准制定了四种工作模式：

基于DCT的顺序模式

基于DCT的累进模式：
无损模式： 分层模式：


5.1.1 概述 JPEG编码的基本处理过程包括 ：

图像准备，图像处理，量化和熵编码（图5.1）
(a)第1遍，轮廓极不分明
(b)第2遍，轮廓不分明 图5.3 渐进编码显示
(c)第3遍，轮廓分明
5.1.3 渐进编码
渐进和顺序显示比较 ：
图5.4 渐进（上）和顺序（下）显示比较
5.1.3 渐进编码
渐进编码方式有两种编码模式：



频谱选择模式从低频到高频发送一系列DCT系数。这种方 法简单易行，但所有的高频信息均会被推迟到后续扫描进 行，结果造成早期扫描的图像模糊不清。 连续逼近方法由频谱选择方法发展而来。这种模式对所有 的频率均发送DCT系数，但仍然保持较低的传输率。其做 法是：对每个系数首先只传送n1个最重要的比特，第2次 传送n2个最重要的比特，以次类推。这种方法具有良好的 图像质量，即使对早期扫描也不例外。 将以上两种方法综合，则既具有高效的压缩率，又有优质 的图像。
5.4.4 MPEG-7

MPEG-7只定义信息储存的格式和语法，至于如何 取得这些信息则不在其规范之列。 MPEG-7描述多媒体内容的特殊特性和多媒体内容 管理相关的信息等。 MPEG-7并不针对某种特殊的应用，相反它的标准 化的要素将支持尽可能广泛的应用。

MPEG-7将许多相关领域的特点和技术结合了起来， 包括计算机视觉、数据库以及信号处理等。

⽬前主流的⼏种数字视频压缩编解码标准（转载）上⼀篇主要讲了H.264，接下来我们看⼀下其他编解码标准。

参看：参看：参看：JPEG联合图⽚专家组（JPEG，Joint Photographic Experts Group）是作为国际标准化组织（ISO）与电报电话国际协会（CCITT，国际电信联盟ITU的前⾝）的联合⼯作委员会于1987年成⽴的，于1988年成⽴JBIG（Joint Bi-level Image Experts Group），现在同属ISO/IECJTC1/SC29 WG1(ITU-T SG8)，专门致⼒于静⽌图⽚（still images）压缩。

JPEG已开发三个图像标准。

第⼀个直接称为JPEG标准，正式名称叫“连续⾊调静⽌图像的数字压缩编码”（Digital Compression and Coding of Continuous-tone still Images）, 1992年正式通过。

JPEG开发的第⼆个标准是JPEG-LS（ISO/IEC 14495, 1999）。

JPEG-LS仍然是静⽌图像⽆损编码，能提供接近有损压缩压缩率。

JPEG 的最新标准是JPEG 2000（ISO/IEC 15444, 等同的ITU-T编号T.800），于1999年3⽉形成⼯作草案，2000年底成为正式标准（第⼀部分）。

根据JPEG专家组的⽬标，该标准将不仅能提⾼对图像的压缩质量，尤其是低码率时的压缩质量，⽽且还将得到许多新功能，包括根据图像质量，视觉感受和分辨率进⾏渐进传输，对码流的随机存取和处理，开放结构，向下兼容等。

JPEG标准制定了四种⼯作模式：（1）顺序的基于DCT（Sequential DCT-based ）模式,由DCT（离散余弦变换）系数的形成、量化和熵编码三步组成。

从左到右，从上到下扫描信号，为每个图像编码。

（2）累进的基于DCT（Progressive DCT-based）模式,⽣成DCT系数和量化中的关键步骤与基本顺序编码解码器相同。

多媒体知识点MicrosoftWord文档高二会考信息技术知识点+习题1、多媒体的含义媒体在计算机领域有两种含义：一是指存储信息的实体，如磁盘，光盘，磁带，半导体存储器等，中文常译为介质；二是指信息的表达方式，如文本，声音，图形和图像等，中文译作媒介，多媒体技术中的媒体是指后者，从字面上看，多媒体是由单媒体复合而成的。

2．多媒体及多媒体技术的概念：多媒体是指对多种媒体的综合，多媒体技术是指以计算机为平台综合处理多种媒体信息。

通常情况下，多媒体不仅指多媒体本身，也包括多媒体技术。

多媒体技术的主要特征表现：数字化、集成性、交互性、非线性、多样性。

多媒体的发展始于20世纪80年代。

多媒体的关健性技术包括以下几个方面：（1）数据压缩和解压缩技术;（2）大容量存储技术; （3）超大规模集成电路控制技术与专用芯片;（4）多媒体同步技术;（5）多媒体系统平台技术;多媒体的相关技术包括以下几个方面：（1）超文本与超媒体技术：传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织，超文本（超媒体）以节点为单位，节点之间以链连接而形成网络，其构成的三要素：节点、链、网络。

（2）多媒体网络与通信技术（3）智能输入与输出技术（4）多媒体软件技术多媒体技术的发展特点：多学科交汇; 顺应信息时代的需要; 促进和推动新产业的形成和发展; 多领域应用;3、多媒体技术的主要特征数字化：多媒体信息必须是数字信息。

数字化是多媒体信息处理的必然要求。

集成性：主要是指不同的媒体信息合理协调的结合在一起，形成一个完整的整体。

多样性：信息载体的多样性；处理输入信息的多样性。

交互性：指人可以介入到多种媒体加工，处理的过程中，从而使用户更有效的控制和应用各种媒体信息。

非线性：多媒体的信息结构形式一般是状结构。

4、多媒体应用各种各样的多媒体应用系统：多媒体信息咨询系统、多媒体辅助教育系统、多媒体电子出版物、多媒体视频会议系统、多媒体远程诊医系统、、多媒体视频点播系统、交互式电视、数字化图书馆、多媒体邮件、多媒体训练系统、虚拟现实。

MPEG标准主要有以下五个，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。

该专家组建于1988年，专门负责为CD建立视频和音频标准，而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。

及后，他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，建立了ISO/IEC1172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。

因此，大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由ISO(International图一Organization for Standardization）所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。

MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度，利用DCT技术以减小图像的空间冗余度，利用熵编码则在信息表示方面减小了统计冗余度。

这几种技术的综合运用，大大增强了压缩性能。

MPEG-1MPEG-1标准于1992年正式出版，标准的编号为ISO/IEC11172，其标题为“码率约为1.5Mb/s用于数字存贮媒体活动图像及其伴音的编码”。

MPEG-1层1 数字盒式录音带MPEG-1层2 DAB,VCDMPEG-1层3 Internet,MP3音乐MPEG-1 audio layer 1类型：Audio制定者：MPEG所需频宽：384kbps图二压缩率 4:1特性：编码简单，用于数字盒式录音磁带，2声道，VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层Ⅰ。

优点：压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多，同时编码效率、声音质量也大幅提高，编码延时相应增加。

可以达到“完全透明”的声音质量（EBU音质标准）缺点：频宽要求较高应用领域：voip版税方式：Free备注：MPEG-1声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准，它分为三个层次：--层1(Layer 1）：编码简单，用于数字盒式录音磁带--层2(Layer 2）：算法复杂度中等，用于数字音频广播（DAB）和VCD等--层3(Layer 3）：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍MUSICAM(MPEG-1 audio layer 2，即MP2)类型：Audio制定者：MPEG所需频宽：256～192kbps压缩率 8:1--6:1特性：算法复杂度中等，用于数字音频广播（DAB）和VCD等，2声道，而MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量，在数字演播室、DAB、DVB等数字节目的制作、交换、存储、传送中得到广泛应用。

MPEG标准简介介绍MPEG编码标准的发展过程，简要介绍MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等几个标准的基本特点和应用。

MPEG是国际标准化组织下的MPEG活动图像专家组（Moving Picture Experts Group)，于1988年成立，是一个为数字视频、音频之制定压缩标准的组织。

MPEG组织最初得到的授权是制定用于“活动图像”编码的各种标准，随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编码。

后来针对不同的应用需求，解除了“用于数字存储媒体”的限制，成为现在制定“活动图像和音频编码”标准的组织。

目前为止，在视频压缩领域MPEG成为最热也是应用最多的压缩技术。

随着互联网和宽带的发展，MPEG技术越来越多的在各个领域得到应用。

MPEG的任务是开发运动图像及其声音的数字编码标准，目前已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。

MPEG-1：数字电视标准，1992年正式发布。

MPEG-2：数字电视标准。

MPEG-3：已于1992年7月合并到高清晰度电视(High-Definition TV，HDTV)工作组。

MPEG-4：多媒体应用标准(1999年发布)。

MPEG-7：多媒体内容描述接口标准(正在研究)。

1、MPEG-1标准及其应用MPEG-1标准于1993年8月公布，是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码的国际标准。

它提供的重要特性包括基于帧的视频随机访问，通过压缩比特流的快进/快退搜索，视频的倒放，以及压缩比特流的可编辑性。

MPEG1用于在CD—ROM上存储同步和彩色运动视频信号。

可优化为中等分辨率，并在其优化模式下，采用所谓的标准交换格式（SIF）。

MPEG1现已成为常规视频标准的一个子集，该子集称为CPB流。

基本的MPEG-1视频压缩技术基于宏快结构、运动补偿和宏块的有条件倒填。

MPEG1对色差分量采用4∶1∶1的二次采样率。