數(shù)字視頻技術(shù)論文

　　數(shù)字視頻就是以數(shù)字形式記錄的視頻，和模擬視頻相對的。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的數(shù)字視頻技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

　　數(shù)字視頻技術(shù)論文篇一

　　數(shù)字視頻壓縮的發(fā)展

　　摘 要： 簡述圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)MPEG定義、特點、性能與應(yīng)用，近年來壓縮標(biāo)準(zhǔn)的趨勢。

　　關(guān)鍵詞：視頻壓縮 ; MPEG;標(biāo)準(zhǔn)

　　世界通信與信息技術(shù)迅猛發(fā)展時代的來臨，對多媒體技術(shù)包括聲音、圖形、數(shù)據(jù)以及圖像在內(nèi)多種媒體信息的傳送和處理提出更高要求，而研究多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼尤其是數(shù)字視頻壓縮技術(shù)更成為其核心技術(shù)?，F(xiàn)有的國際通用的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)主要有MPEG、H、JPEG等。

　　一、視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的原理

　　MPEG是活動圖像專家組(Moving Picture Exports Group)的縮寫，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC下一個制訂動態(tài)視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的組織，實質(zhì)即利用數(shù)字壓縮手段使運動圖像頻帶壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)，于1988年成立。MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮編碼技術(shù)主要利用了具有運動補償?shù)膸g壓縮編碼技術(shù)以減小時間冗余度，利用DCT技術(shù)以減小圖象的空間冗余度，利用熵編碼則在信息表示方面減小了統(tǒng)計冗余度。目前MPEG已頒布了兩個活動圖像及聲音編碼的正式國際標(biāo)準(zhǔn)，分別稱為MPEG-1和MPEG-2。

　　二、視頻壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)

　　1、MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)。

　　MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)是在數(shù)字存儲介質(zhì)中實現(xiàn)對活動圖像和聲音的壓縮編碼，編碼碼率最高為1.5Mbit/s，支持SIF格式的輸入圖像即525/625兩種格式：352x240x30和352x288x25。特點是它是一種有損的(即低比特率、及伴隨著一些圖像和伴音信息的丟失)，非平衡(即壓縮一幅圖像比解壓縮慢的多)編碼。具有CD音質(zhì)，質(zhì)量級別基本與VHS相當(dāng)。MPEG-1是一個開放的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，也被用于做記錄媒體或是INTERNET上傳輸音頻，在商業(yè)上尤其是小型激光視盤(VCD)等家庭視像上獲得成功應(yīng)用。盡管圖像質(zhì)量優(yōu)于VHS視頻的質(zhì)量，但還不能滿足廣播級要求。

　　2、MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。

　　MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)：針對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定，編碼碼率從3Mb/s～100Mb/s，分辯率為720×480×30(NTSC制)或720×576×25(PAL制)。標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在ISO/IEC13818中。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)主要利用圖像的空間相關(guān)性和時間相關(guān)性來進行壓縮。其特點是具備擴展功能、增加了分級視頻編碼工具、能支持隔行視頻、更寬的運動補償范圍、畫質(zhì)質(zhì)量最好、音頻特性更為突出。在系統(tǒng)和傳送方面作了更加詳細(xì)的規(guī)定和進一步的完善，特別適用于廣播級數(shù)字電視的編碼和傳送，是SDTV(標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視)和HDTV(高清晰度電視)的編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2還專門規(guī)定了多路節(jié)目的復(fù)分接方式，MPEG-2還兼顧了與ATM信元的適配問題。其主要應(yīng)用包括：視音頻資料的保存、非線性編輯系統(tǒng)及非線性編輯網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星傳輸、電視節(jié)目的播出等。

　　3、MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)。

　　MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)：針對多媒體應(yīng)用的圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)。它提供在多媒體環(huán)境下視頻數(shù)據(jù)的有效存儲、傳輸和操作等方面的核心技術(shù)。主要用于視像電話，視像電子郵件和電子新聞等，其傳輸速率要求較低，在4800-64000bits/sec之間，分辨率為176*144.利用很窄的帶寬通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。其最大的特點是更適于交互AV服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控，是第一個具有交互性的動態(tài)圖像標(biāo)準(zhǔn)，綜合性也很強。試圖將自然物體與人造物體相融合。設(shè)計目標(biāo)還有更廣的適應(yīng)性和可擴展性。其獨特的優(yōu)點――基于內(nèi)容的交互性、高效的壓縮性、通用的訪問性，使其應(yīng)用范圍更加廣泛，包括：因特網(wǎng)視音頻廣播、無線通信、靜止圖像壓縮、電視電話、計算機圖形、動畫與仿真、電子游戲。

　　4、MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)。

　　MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)：是“多媒體內(nèi)容描述接口”。該標(biāo)準(zhǔn)將確定各種類型的多媒體信息標(biāo)準(zhǔn)的描述方法。應(yīng)用于多媒體信息的搜索，過濾，組織和處理。該標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是建立一套視聽特征的量化標(biāo)準(zhǔn)描述符及其結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)系，稱之為描述方案。MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)可支持的應(yīng)用非常廣泛，包括：音視數(shù)據(jù)庫的存儲和檢索;廣播媒體的選擇;因特網(wǎng)上的個性化新聞服務(wù);智能多媒體、多媒體編輯;教育領(lǐng)域的應(yīng)用;遠(yuǎn)程購物;社會和文化服務(wù);調(diào)查服務(wù)(人的特征的識別、辯論等);遙感;監(jiān)視;生物醫(yī)學(xué);建筑、不動產(chǎn)及內(nèi)部設(shè)計;多媒體目錄服務(wù);家庭娛樂。

　　5、MPEG-21標(biāo)準(zhǔn)。

　　MPEG-21標(biāo)準(zhǔn)： 是“多媒體框架”。該標(biāo)準(zhǔn)將綜合利用不同層次的多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)把分布于全球各種不同的多媒體信息通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)有效傳輸，即對一些關(guān)鍵技術(shù)的集成。它的目標(biāo)是要通過這種集成環(huán)境就對全球數(shù)字媒體資源進行透明和增強管理，實現(xiàn)內(nèi)容描述、創(chuàng)建、發(fā)布、使用、識別、收費管理、產(chǎn)權(quán)保護、用戶隱私權(quán)保護、終端和網(wǎng)絡(luò)資源抽取、事件報告等功能，為多媒體信息的用戶提供透明而有效的電子交易和使用環(huán)境，即“電子商務(wù)”平臺。

　　三、最新的壓縮標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　1、H.264。

　　H.264是由ISO/IEC與ITU-T組成的聯(lián)合視頻組(JVT)制定的新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。在ISO/IEC中該標(biāo)準(zhǔn)命名為AVC(Advanced Video Coding)，作為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第10個選項;在ITU-T中正式命名為H.264標(biāo)準(zhǔn)。H.264的主要優(yōu)點有:在相同的重建圖像質(zhì)量下，H.264比H.263+和MPEG-4(SP)減小50%碼率;對信道時延的適應(yīng)性較強;提高網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性;在編/解碼器中采用復(fù)雜度可分級設(shè)計;H.264還引入了很多先進的技術(shù)，包括：4×4整數(shù)變換、空域內(nèi)的幀內(nèi)預(yù)測、1/4象素精度的運動估計、多參考幀與多種大小塊的幀間預(yù)測技術(shù)、去塊效應(yīng)濾波器等。新技術(shù)帶來了較高的壓縮比，同時大大提高了算法的復(fù)雜度。

　　2、AVS。

　　AVS是由我國自主制定的音/視頻編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要面向高清晰度電視、高密度光存儲媒體等應(yīng)用。AVS標(biāo)準(zhǔn)以當(dāng)前國際上最先進的MPEG-4 AVC/H.264框架為基礎(chǔ)，強調(diào)自主知識產(chǎn)權(quán)，同時充分考慮了實現(xiàn)的復(fù)雜度。相對H.264主要特點有：(1)8×8的整數(shù)變換與64級量化;(2)亮度和色度幀內(nèi)預(yù)測都是以8×8塊為單位，亮度塊采用5種預(yù)測模式，色度塊采用4種預(yù)測模式;(3)采用16×16、16×8、8×16和8×8 4種塊模式進行運動補償;(4)在1/4象素運動估計方面，采用不同的四抽頭濾波器進行半象素插值和1/4象素插值;(5)P幀可以利用最多2幀的前向參考幀，而B幀采用前后各一個參考幀。分型壓縮和人工智能也許會對視頻壓縮技術(shù)帶來一定的影響。

　　四、結(jié)論

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展、通信技術(shù)的日益提高，客戶對視訊業(yè)務(wù)的需求呈迅猛發(fā)展的趨勢。在視訊業(yè)務(wù)中使用的視頻壓縮技術(shù)――MPEG將伴隨我們走向數(shù)字化時代。其中MPEG-1與MPEG-2已經(jīng)在數(shù)字視頻和PC與筆記本電腦上廣泛應(yīng)用。MPEG-4是目前視頻壓縮技術(shù)的最新發(fā)展水平，其產(chǎn)品相繼浮出水面。MPEG-4在internet和第三代移動通信中將開創(chuàng)多媒體服務(wù)的新局面。MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)主要集成了多媒體目標(biāo)搜尋程序。另外，MPEG-2也會得到擴展，MPEG-21是其后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。

點擊下頁還有更多>>>數(shù)字視頻技術(shù)論文