资料(港台将information翻译为资料)压缩是透过去除资料中的冗余资讯而达成。就视讯资料而言,资料中的冗余资讯可以分成四类:
时间上的冗余资讯(temporal redundancy)
在视讯资料中,相邻的帧(frame)与帧之间通常有很强的关连性,这样的关连性即为时间上的冗余资讯。
这即是上一次学习中的帧间压缩。
空间上的冗余资讯(spatial redundancy)
在同一张帧之中,相邻的像素之 间通常有很强的关连性,这样的关连性即为空间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧内压缩。
统计上的冗余资讯(statistical redundancy)
统计上的冗余资讯指的是欲编码的符号(symbol)的机率分布是不均匀(non-uniform)的。
感知上的冗余资讯(perceptual redundancy)
感知上的冗余资讯是指在人在观看视讯时,人眼无法察觉的资讯。
视讯压缩(英文:Video compression)是指运用资料压缩技术将数位视讯资料中的冗余资讯去除,降低表示原始视讯所需的资料量,以便视讯资料的传输与储存。实际上,原始视讯资料的资料量往往过大,例如未经压缩的电视品质视讯资料的位元率高达216Mbps,绝大多数的应用无法处理如此庞大的资料量,因此视讯压缩是必要的。目前最新的视讯编码标准为ITU-T视讯编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视讯组(JVT,Joint Video Team)所提出的H.264/AVC。
一个典型的视讯编码器:在进行当前信号编码时,编码器首先会产生对当前信号做预测的信号,称作预测信号(predicted signal),预测的方式可以是时间上的预测(inter prediction),亦即使用先前帧的信号做预测,或是空间上的预测 (intra prediction),亦即使用同一张帧之中相邻像素的 信号做预测。得到预测信号后,编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号(residual signal),并只对残余信号进行编码,如此一来,可以去除一部份时间上或是空间上的冗余资讯。接着,编码器并不会直接对残余信号进行编码,而是先将残 余信号经过变换(通常为离散余弦变换)然后量化以 进一步去除空间上和感知上的冗余资讯。量化后得到的量化系数会再透过熵编码,去除统计上的冗余资讯。
常见的编解码见下表,在以后会分类论述:
上面的表格,查看某个具体的codec,可以在中文的wiki中查找,但是英文的wiki咨询更为丰富,见下表
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