多媒体技术基础及应用课后答案(新)(9)

2020-05-23 15:05

支持较低的空间分辨率和较低的帧频。

23、MPEG—4提出了基于内容的存取概念,使用户可与场景进行交互。

24、MPEG—7标准的正式名称是“多媒体内容描述接口。”

三.简答题

1、在视频通信应用中,视频质量和网络宽带占用是矛盾的,评判一种视频编解码技术的优劣的方法是什么? 解答:

评判一种视频编解码技术的优劣,是比较在相同的带宽条件下,哪种技术编码后视频质量更好;在相同的视频质量条件下,那种技术编码后占用的网络带宽更少。

2、在视频图像编码时可以运用运动补偿技术进行预测编码,简述其编码过程。 解答: 编码过程如下:

(1) 在缓存中重构一个经过编解码处理的前一帧的图像,该图像称为运动估计的“参考帧”,编码端和解码端采用同样的参考帧。 (2) 计算当前帧中的每一个方块和缓存中的参考帧中宏块的最佳匹配块,即进行运动估计计算。用运动矢量表明两个宏块之间的位移。

(3) 通过参考帧的最佳匹配块进行运动补偿计算,得到当前帧的

最相似图像。

(4) 然后当前帧和运动补偿参考帧进行差值运算,得到运动补偿的帧差图像。

(5) 对帧差图像进行DCT变换和量化。

(6) 量化后的系数和运动矢量进行熵编码和传输。

(7) 量化后的系数同时被解码,得到的帧差图像和运动补偿参考帧进行加法运算,得到运动补偿参考帧。 3.简述H.261压缩标准的传输速率及其应用。 解答:

H.261的传输速率位p*64kbs,其中p为介于1~30之间的整数,当p为1或2时,及传输速率为64~128kbs是支持QCIF分辨率格式,用于频数率较低的可视电话。当p大于或等于6时,及传输速率大于384kbs,支持CIF分辨率格式,用于视频会议。H.261实现了在中等码率下视频信号的实时传输,为工业界的电视会议系统提供了视频压缩的标准算法,主要用于ISDN传输。 4.简述H.261标准采用的编码方式和要点。 解答:

编码方式:H.261 采用混合编码方式,基于离散余弦变换编码和差分脉冲编码调制(DPCM,带有运动预测)。

编码要点:采用运动补偿帧间的预测(帧间模式),以消除视屏图像的时间相关性;对帧间预测误差(在帧内模式为原始图像)8*8的方块作DCT变换以消除空间相关性;对运动矢量则进行

霍夫曼编码。

5.简述基于运动补偿的H.261标准的工作原理。 解答:

基于运动补偿的H.261标准的工作原理是:

运动估计时,目标帧中的每一个宏块从以前编码的图像帧中找到最佳的匹配宏块,这个过程称为运动预测。当前宏块与它匹配的宏块之间的差值,称为预测误差。这个预测误差在进行随后的DCT变换及熵编码等过程。 6.简述H.261标准的编码过程。 解答:

H.261标准的编码过程为: 1 电信号输入; 2 视频处理;

3 信源编码:分为帧内编码和帧间编码; 4 视屏多路编码器; 5 缓存及速率控制; 6传输编码器。

7. 简述MPEG-1视频图像编码过程。 解答:

MPEG-1视频图像编码过程为:

(1)对输入的数字视频图像进行预处理,即将RGB颜色模式转换为YCbCr或CMYK颜色模式;

(2)根据图像的运动信息进行生新排序,选择I,P,B帧编码模式;

(3)产生宏块的运动补偿预测值,将当前宏块的实际数据减去预测值得到预测误差信号;

(4)将该宏块的预测误差分成8*8像素块,对像素块进行DCT变换,其中亮度与颜色的比例为4:2;

(5)对该宏块信息和DCT量化系数进行编码,对DCT变换的直流系数(DC)进行DPCM编码; (6)重构I图像和P图像作为参考帧图像; (7)传输编码比特流。

8.MPEG标准为减少视频图像的时间冗余采用了哪些方法? 解答:

采用双向预测,所以MPEG的编解码器在没有I帧或P帧的情况下无法对B帧进行编码。这样就需要一些帧的缓冲,从而不可避免的造成一定程度的延迟,这也是采用MPEG标准压缩不适合在实时的网络中传输,特别是进行流式传输的主要原因。 首先,传输数字图像所需的带宽远窄于未压缩图像在MPEG压缩算法中,运动补偿预测技术用来减少帧间的时间 冗余度,只对预测误差画面(原始画面与运动补偿预测画面之间的 差别)加以编码。总的来说,由于采用依据于前编码帧的预测,与 图l中所示的帧内相关性相比较,待编码的运动补偿帧间误差图像 中像素之间的相关性就差了 mpeg图像编码包含3个成分:i帧,

p帧和b帧。mpeg编码过程中,一些图像压缩成i帧,一些压缩成p帧,另一些压缩成b帧。i帧压缩可以得到6;1的压缩比而不产生任何可觉察的模糊现象。i帧压缩的同时使用p帧压缩,可以达到更高的压缩比而无可觉察的模糊现象。b帧压缩可以达到200:1的压缩比,其文件尺寸一般为i帧压缩尺寸的15%,不到p帧压缩尺寸的一半。i帧压缩去掉图像的空间冗余度,p帧和b帧去掉时间冗余度,MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果我们能将这些冗余信息去除,只保留少量非相关信息进行传输,就可以大大节省传输频带。而接收机利用这些非相关信息,按照一定的解码算法,可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。

采用时间补偿的帧间预测,以消除视频图像的时间相关性;对帧间预测误差按8*8的方块做DCT变换以消除空间相关性,对运动矢量则进行霍夫曼编码。

9. MPEG-2标准采用档次和级别划分对其应用有何意义? 解答:

(1)在MPEG-2中用范畴以及层次两个定义来描述不同的编码参数集。每个范畴是前一个的合集,层次则规定了空间和时间分辨率的上限。在空间分辨率、时间分辨率、信噪比方面的可分级


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