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视频编码的发展历程

归档日期:06-06       文本归类:帧内编码      文章编辑:爱尚语录

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  传统的压缩编码是建立在香农(Shannon)信息论基础上的,它以经典的集合论为基础,用统计概率模型来描述信源,但它未考虑信息接受者的主观特性及事件本身的具体含义、重要程度和引起的后果。因此,压缩编码的发展历程实际上是以香农信息论为出发点,一个不断完善的过程。

  按信源的统计特性可分为预测编码、变换编码、矢量量化编码、子带-小波编码、神经网络编码方法等。

  数眼的视觉特性可能基于方向滤波的图像编码、基于图像轮廓-纹理的编码方法等。

  随着产业化活动的进一步开展,国际标准化组织于1986年、1998年先后成立了联合图片专家组JPEG和运动图像压缩编码组织MPEG。JPEG专家组主要致力于静态图像的帧内压缩编码标准ISO/IEC10918的制定;MPEG专家组主要致力于运动图像压缩编码标准的制定。经过专家组不懈的努力,基于第一代压缩编码方法(如预测编码、变换编码、熵编码及运动补偿等)的三种压缩编码国际标

  众所周知,人类通过视觉获取的信息量约占总信息量的70%,而且视频信息具有直观性、可信性等一系列优点。所以,视讯技术中的关键技术就是视频技术。

  视频技术的应用范围很广,如网上可视会议、网上可视电子商务、网上政务、网上购物、网上学校、远程医疗、网上研讨会、网上展示厅、个人网上聊天、可视咨询等业务。但是,以上所有的应用都必须压缩。传输的数据量之大,单纯用扩大存储器容量、增加通信干线的传输速率的办法是不现实的,数据压缩技术是个行之有效的解决办法,通过数据压缩,可以把信息数据量压下来,以压缩形式存储、传输,既节约了存储空间,又提高了通信干线的传输效率,同时也可使计算机实时处理音频、视频信息,以保证播放出高质量的视频、音频节目。可见,多媒体数据压缩是非常必要的。由于多媒体声音、数据、视像等信源数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。数据压缩可以将庞大数据中的冗余信息去掉(去除数据之间的相关性),保留相互独立的信息分量,因此,多媒体数据压缩是完全可以实现的。

  图像编码方法可分为两代:第一代是基于数据统计,去掉的是数据冗余,称为低层压缩编码方法;第二代是基于内容,去掉的是内容冗余,其中基于对象(Object-Based)方法称为中层压缩编码方法,其中基于语义(Syntax-Based)方法称为高层压缩编码方法。

  基于内容压缩编码方法代表新一代的压缩方法,也是最活跃的领域,最早是由瑞典的Forchheimer提出的,随后日本的Harashima等人也展示了不少研究成果。

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