MPEG压缩中的_I、B、P帧

1. MPEG-1的图像格式 
在MPEG-1中信源输入格式（SIF）为2：1：0格式。 

2. MPEG-1的SIF参数 
（704/2=352） 

3.讨论 
①MPEG-1的清晰度240线取决于其亮度信号的采样频率（6.75 M时的图像信号为3 M，3×80=240） 

②PAL制与NTSC制码率相同，均为：30.4128 Mb/s 
PAL制1帧图像=352×288+176×144×2=152064像素 
NTSC制1帧图像=352×240+176×120×2=126720像素 
PAL制和NTSC制的像素速率相等，且为: 
152064×25 = 126720×30 = 3.8016兆像素/s 
使用8位量化后，则码率为： 
3.8016×8 = 30.4128 Mb/s 

4. MPEG-1应用 

VCD 

 MPEG压缩中的 I、B、P帧

(1) MPEG-1压缩的基本思想：同时采用降低图像标准、帧内压缩和帧间压缩。 
(2) 时间相关性的统计分析：统计的结果表明，在间隔1～2帧的图像中，各像素只有10%以下的点，其亮度差值变化超过2%，而色度差值的变化只有1%以下。 
采用的压缩方法：
分组：把几帧图像分为一组（GOP），为防止运动变化，帧数不宜取多。 
图 帧组GOP 
①定义帧：将每组内各帧图像定义为三种类型，即I帧、B帧和P帧。 
②预测帧：以I帧做为基础帧，以I帧预测P帧，再由I帧和P帧预测B帧。 
③数据传输：最后将I帧数据与预测的差值信息进行存储和传输。 

I帧：帧内编码帧 
I1.帧特点： 
①它是一个全帧压缩编码帧。它将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输。 
②解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像。 

[宽网多媒体资料: MPEG压缩中的 I、B、P帧---武汉宽网   宽网多媒体技术   宽网论坛]

③I帧描述了图像背景和运动主体的详情。 
④I帧不需要参考其他画面而生成。 
⑤I帧是P帧和B帧的参考帧（其质量直接影响到同组中以后各帧的质量）。 
⑥I帧是帧组GOP的基础帧（第一帧），在一组中只有一个I帧。 
⑦I帧不需要考虑运动矢量。 
⑧I帧所占数据的信息量比较大。 

 P帧：前向预测编码帧。 
(1)P帧的预测与重构：P帧是以I帧为参考帧，在I帧中找出P帧“某点”的预测值和运动矢量，取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I帧中找出P帧“某点”的预测值并与差值相加以得到P帧“某点”样值，从而可得到完整的P帧。 
(2)P帧特点 
①P帧是I帧后面相隔1～2帧的编码帧。 
②P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的I或P帧的差值及运动矢量（预测误差）。 
③解码时必须将I帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像。 
④P帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面最靠近它的I帧或P帧。 
⑤P帧可以是其后面P帧的参考帧，也可以是其前后的B帧的参考帧。 
⑥由于P帧是参考帧，它可能造成解码错误的扩散。 
⑦由于是差值传送，P帧的压缩比较高。 

图 P帧的获取 图 B帧的获取 

 B帧：双向预测内插编码帧。 
(1)B帧的预测与重构 
B帧以前面的I或P帧和后面的P帧为参考帧，“找出”B帧“某点”的预测值和两个运动矢量，并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在两个参考帧中“找出（算出）”预测值并与差值求和，得到B帧“某点”样值，从而可得到完整的B帧。 

(2)B帧特点 
①B帧是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的。 
②B帧传送的是它与前面的I或P帧和后面的P帧之间的预测误差及运动矢量。 

③B帧是双向预测编码帧。 
④B帧压缩比最高，因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况，预测比较准确。 
⑤B帧不是参考帧，不会造成解码错误的扩散。 

注：I、B、P各帧是根据压缩算法的需要，是人为定义的，它们都是实实在在的物理帧，至于图像中的哪一帧是I帧，是随机的，一但确定了I帧，以后的各帧就严格按规定顺序排列。

[宽网多媒体资料: MPEG压缩中的 I、B、P帧---武汉宽网   宽网多媒体技术   宽网论坛]