一、视频编码的基本原理
视频图像数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉(去除数据之间的相关性),压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。
1. 去时域冗余信息
使用帧间编码技术可去除时域冗余信息,它包括以下三部分:
运动补偿: 运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像,它是减少帧序列冗余信息的有效方法。
运动表示: 不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。运动矢量通过熵编码进行压缩。
运动估计: 运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。
注:通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿。
2. 去空域冗余信息
主要使用帧间编码技术和熵编码技术:
变换编码:帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。变换编码将空域信号变换到另一正交矢量空间,使其相关性下降,数据冗余度减小。
量化编码:经过变换编码后,产生一批变换系数,对这些系数进行量化,使编码器的输出达到一定的位率。这一过程导致精度的降低。
熵编码:熵编码是无损编码。它对变换、量化后得到的系数和运动信息,进行进一步的压缩。
3. 视频编码的基本框架
4. 国际音视频压缩标准发展历程