12.3 MPEG-1视像112.3.1视像数据的压缩算法>MPEG-1视像(MPEG-1 Video)[4]T[5T[6]压缩视像数据的基本方法可以归纳成两个要点■在空间方向上，采用与JPEG类似的算法来去掉空间几余数据■在时间方向上，采用移动补偿(motioncompensation)算法来去掉时间几余数据MPEG专家组为此开发了两项重要技术■定义了视像数据的结构■定义了三种类型的图像11/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 11/46 12.3 MPEG-1视像 ◼ 12.3.1 视像数据的压缩算法 ➢ MPEG-1视像(MPEG-1 Video)[4][5][6]压缩视 像数据的基本方法可以归纳成两个要点 ◼ 在空间方向上，采用与JPEG类似的算法来去掉 空间冗余数据 ◼ 在时间方向上，采用移动补偿(motion compensation)算法来去掉时间冗余数据 ➢ MPEG专家组为此开发了两项重要技术 ◼ 定义了视像数据的结构 ◼ 定义了三种类型的图像
12.3 MPEG-1视像(续1)视像数据结构■把视像片段看成由一系列静态图像(picture)组成的视像序列(sequence)把视像序列分成许多像组(groupofpicture，GOP）■把像组中的每一顿图像分成许多像片(slice），每个像片由16行组成■把像片分成16行×16像素/行的宏块(macroblockMB)把宏块分成若干个8行×8像素/行的图块(block)见图12-1(a)使用子采样格式为4:2:0时，一个宏块由4个亮度(Y)图块和两个色度图块(Cb和Cr)组成见图12-1(b)12/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 12/46 12.3 MPEG-1视像(续1) ➢ 视像数据结构 ◼ 把视像片段看成由一系列静态图像(picture)组成 的视像序列(sequence) ◼ 把视像序列分成许多像组(group of picture，GOP) ◼ 把像组中的每一帧图像分成许多像片(slice)，每 个像片由16行组成 ◼ 把像片分成16行×16像素/行的宏块(macroblock， MB) ◼ 把宏块分成若干个8行×8像素/行的图块(block)， 见图12-1(a) ◼ 使用子采样格式为4:2:0时，一个宏块由 4个亮度(Y)图块和两个色度图块(Cb和Cr)组成， 见图12-1(b)
12.3 MIPEG-1视像(续2)像组(GOP)视像序列(group of picture)(sequence)像片(slice)916×16Cb4Cr(彩色宏块)宏块(MB)图像(picture)(macroblock)(方框中的数字为图块编号）(b)宏块的结构(4:2:0)(a）视像数据的组织图12-1视像数据结构13/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 13/46 12.3 MPEG-1视像(续2) 像片(slice) 宏块(MB) 图像 (macroblock) (picture) 像组(GOP) (group of picture) 视像序列 (sequence) 16 16 16 16 16×16 (彩色宏块) 0 1 2 3 4 5 Y Cb Cr 8 8 8 8 (a) 视像数据的组织 (方框中的数字为图块编号) (b) 宏块的结构(4:2:0) 图12-1 视像数据结构
12.3 MIPEG-1视像(续3)三种类型的图像(见图12-2)MPEG专家组定义了三种类型的图像，然后采用三种不同的算法分别对它们进行压缩■顿内图像I（intra-picture），简称为图像或I顿(Ipicture / I-frame)，包含内容完整的图像，用于为其他顿图像的编码和解码作参考，因此也称为关键顿预测图像P（predictedpicture），简称为P图像或P颅(P-picture / P-frame)指以在它之前出现的顿内图像作参考图像的图像，对预测图像P进行编码就是对它们之间的差值进行编码14/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 14/46 12.3 MPEG-1视像(续3) ➢ 三种类型的图像(见图12-2) MPEG专家组定义了三种类型的图像，然后采用 三种不同的算法分别对它们进行压缩 ◼ 帧内图像I (intra- picture)，简称为I图像或I帧(Ipicture / I-frame) ◆ 包含内容完整的图像，用于为其他帧图像的编码和解 码作参考，因此也称为关键帧 ◼ 预测图像P (predicted picture)，简称为P图像或P 帧(P-picture / P-frame) ◆ 指以在它之前出现的帧内图像I作参考图像的图像，对 预测图像P进行编码就是对它们之间的差值进行编码
12.3 MPEG-1视像(续4)■双向预测图像B（bidirectionally-predictivepicture），也称双向插值图像B(bidirectionallyinterpolatedpicture），简称为B图像或B顿(B-picture/B-frame)以在它之前和之后的顿图像(I和P)作参考的图像，对B进行编码就是对顿内图像和预测图像P的差值分别进行编码TBBBP3图12-2MPEG专家组定义的三种图像15/462025年10月26日第12章MPEG视像
2025年10月26日 第12章 MPEG视像 15/46 12.3 MPEG-1视像(续4) ◼ 双向预测图像B (bidirectionally-predictive picture )，也称双向插值图像B(bidirectionallyinterpolated picture)，简称为B图像或B帧(Bpicture/B-frame) ◆ 以在它之前和之后的帧图像(I和P)作参考的图像， 对B进行编码就是对帧内图像I和预测图像P的差值 分别进行编码 图12-2 MPEG专家组定义的三种图像