非线编系统中最常见的视频压缩技术

由于视频信号数字化后其数据量十分庞大，基于对数据流速率和储存介质的考虑，对大多数 用户而言，采用视频压缩的非线性编辑系统仍是必然的选择。对于“非编”来讲，压缩方式 的选 择首先要考虑的是视频质量问题；其次是提高压缩效率、兼容性、开放性和格式间转换的 损失等方面的问题。
 

   视频压缩格式很多，QuickTIme，Indeo和Cinepak都没有提供对声音的压缩，基本都是以软 件压缩/解压缩为主，包括H261，H263在内都存在帧频低、图像质量差或需专门的平台支 持等问题,因此都不适于在广电领域使用。然而，M-JPEG，DV和MPEG-2在硬件的支持下，可以保证在支持正常的视频帧频率情况下，提供相当好的图像质量。目前，M-JPEG，MPEG-2，DV是“非编”所采用的主要压缩技术，其特点及发展使用的情况有所不同。
 

   1M-JPEG压缩技术
    JPEG（Joint Photographic Experts Group，联合图像专家组）标准是ISO（InternaTIonal  Standards OrganizaTIon国际标准组织）制定的静止图像压缩标准之一，其他如JBIG（J oint Bi-level Imaging Group联合两级图像编码专家组）标准，ITU-T（InternaTIonal  Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector， 国际电联 电信标准化部门）的G3，G4标准等。
 

   JPEG可支持很高的图像分辨率和量化精度，有无损压缩模式和多种有损压缩模式。JPEG的无损预测编码算法不使用DCT（离散余弦变换）方法，其预测编码具有硬件容易实现、图像还原后质量好等特点，对于中等复杂程度的彩色图像，可达到大约2∶1的压缩比；JPEG基于DCT的有损编码算法包括基本系统和增强系统，使用霍夫曼编码、算术编码等技术，其压缩比可达到20∶1，25∶1。
 

   M-JPEG（Motion-JPEG）是针对活动图像而优化的JPEG压缩方式。我们知道，视频信号有25帧/s（PAL制）静止图像，对视频信号的每一帧都进行JPEG压缩处理，便可得到一系列连 续的压缩图像（.JPG）序列。以PAL制为例，对每一帧未经压缩的视频图像（720×576×16  b its），M-JPEG算法先进行离散余弦变换得到频率矩阵，再除以Q因子（量化矩阵），此时就 产生了视频信号损失，然后采用编码技术进行编码，编码过程均属于无损压缩编码。其中，量化是为了达到压缩数据的目的，利用人眼 对高频信号敏感而对低频信号不敏感的视觉特性，对在图像中占有较大能量的低频成分 ，赋予较小的量化间隔和比特数以获得较高的压缩比。显然，量化矩阵Q因子越大，压缩比就越高，得到的图像数据所占空间越小，图像损失越大。当然，压缩比的选择要以图像损失能够使人接受为前提。