MPEG-2压缩原理简介

 

为什么能进行压缩

1. 人眼不能识别很细微的颜色变化
2. 帧和帧之间以及帧内有很多冗余信息

 

压缩过程

1. 色彩空间转换（RGB –> YUV）

2. 宏块划分（划分成16x16像素的宏块）

3. 冗余信息去除

时间冗余（IPB帧，帧间预测，运动估计）

空间冗余（DCT, Quantization, Zig Zag Scan, Huffman Coding）

 

采用I帧(intra frame) P帧(predictive,前向预测) B帧(bidirection predictive,双向预测)技术可以去除时间上的冗余性，换句话说时间上邻近的帧的内容有很大的相似性。对于和之前帧中相似的宏块就可以不编码，但副作用是需要大量的运算来查找邻近帧内相似的宏块，用大量的运算来得到更少的bits.

使用DCT把16x16的像素块转换成16x16的系数块，通过Quantization和缩放可以忽略一些高频颜色信息（即细微的色彩变化），还可以把比较大的系数变成比较小的系数，编码时可以节省很多bits. Zig Zag Scan技术可以跳过量化后一些为0的系数，最后通过Huffman Coding还能进一步节省bits.

 

DCT – Discrete Cosine Transform离散余弦变换

Quantization - 量化

Zig Zag Scan - Z行扫描

Huffman Coding - 霍夫曼编码