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MPEG圖像中的I幀,P幀和B幀

MPEG圖像編碼包含3個成分:I幀,P幀和B幀。MPEG編碼過程中,一些圖像壓縮成I幀,一些壓縮成P幀,另一些壓縮成B幀。I幀壓縮可以得到6;1的壓縮比而不産生任何可覺察的模糊現象。I幀壓縮的同時使用P幀壓縮,可以達到更高的壓縮比而無可覺察的模糊現象。B幀壓縮可以達到200:1的壓縮比,其檔案尺寸一般為I幀壓縮尺寸的15%,不到P幀壓縮尺寸的一半。I幀壓縮去掉圖像的空間備援度,P幀和B幀去掉時間備援度,下文将進一步解釋。

I幀壓縮采用基準幀模式,隻提供幀内壓縮,即把幀圖像壓縮到I幀時,僅僅考慮了幀内的圖像。I幀壓縮不能除去幀間備援度。幀内壓縮基于離散餘弦變換(DCT),類似于JPEG和H.261圖像中使用DCT的壓縮标準。

P幀采用預測編碼,利用相鄰幀的一般統計資訊進行預測。也就是說,它考慮運動特性,提供幀間編碼。P幀預測目前幀與前面最近的I幀或P幀的差别。

B幀為雙向幀間編碼。它從前面和後面的I幀或P幀中提取資料。B幀基于目前幀與前一幀和後一幀圖像之間的差别進行壓縮。

MEPG資料流開始時對CCIR-601規定的SIF分辨率的未壓縮數字圖像進行抽樣。SIF分辨率,對于NTSC制,就是亮度信号為352*240各像素,每個色度信号都為176*120個象素。各信号都是每秒30幀。MPEG壓縮器決定了目前幀以I幀,P幀還是B幀。幀确定之後就采用DCT變換,對結果進行量化,舍入,行程編碼即變長編碼。編碼後的典型圖像幀序為:IBBPBBPBBPBBIBBPBBPBBPBBI…

B幀和P幀要求計算機有更強的功能。有些壓縮器不能産生B幀或者連P幀也不能産生,則圖像的壓縮結果将有很明顯的間斷。 

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