数字电视图像压缩中MPEG2帧内编码的应用

文/姚娜

电视媒体是人们日常生活中的一个重要组成部分，能够为用户带来丰富的信息，还可以为用户提供丰富的视听资源，从而达到实现信息传输的直接性和实效性。随着电视技术的发展，电视传媒从早期的黑白发展到彩色，到如今进一步发展成为数字电视，这种变化一方面有效提高了电视画面的质量，提高了用户的感受，另一方面也带来了传输手段和存储手段的变化，对各种技术和设备提出了更高要求。

数字化后的电视信号的一个显著特点就是其数据量变得很大，这就要求系统为其提供大量的存储空间和传输空间。为了确保其存储效果，一般需要对图像信息进行压缩，当前应用比较广泛的技术就是MPEG2帧内压缩技术，这种技术不仅能顺利实现对电视信号的压缩，还可以有效确保电视图像质量，具有良好的实际应用效果。

1 电视图像形成概析

1.1 图像是构成电视内容的重要元素

电视图像就是电视播放过程中具体为观众呈现的图像，这种图像前期由摄像机等设备进行摄制制作，经过相关技术人员的进一步处理，并将其转化为对应的形式，然后通过相关设备传输到电视，最后由电视屏幕将其呈现出来，最终得到电视图像。电视图像是连续的，是由一帧帧图像组成的。电视图像是电视传输内容最关键的内容之一，也是电视传媒与其他传媒的主要区别，能够给用户带来深刻丰富的视觉体验。

1.2 视觉惰性为电视形成动态图像提供基础

电视图像传输的一个显著特点就是其动态性，这种变化极大地丰富了电视图像传输的生动性、实效性和真实性，也是电视图像最显著的特点之一。电视图像之所以能够实现这种传输效果，是因为其利用了人们视觉上的惰性。这里所说的视觉惰性，主要源于人体眼睛特殊的构造和工作原理，因为人眼对图像的感受不会马上消失，而是会持续一段时间，这就是所谓的视觉暂留现象。基于此，电视图像具有其自身特点。我国电视的传输帧数为30，因此要想确保电视图像的生动真实，就必须确保电视信号的准确有效。

1.3 根据三基色混色原理构造色彩信号

彩色电视的图像传输，很难将具体的每一种颜色均实施电视传输，这会大幅增加信号传输成本，而且在实践过程中也不容易实施。基于此，人们使用三基色原理来解决这个问题。三基色原理的内容就是，采用三种不同颜色进行混合，就可以在电视上呈现各种颜色，从而满足电视传输对色彩的实际需要。当前，电视图像传输一般选择红色、绿色、蓝色作为三基色，在此基础上根据需要进行混合，得到需要的颜色。

1.4 彩色电视信号图像构成的基本要素

彩色电视图像有三个主要要素，分别是亮度、色调和色彩饱和度，其中亮度是电视图像的基础，电视亮度可以反映具体图像的信号强弱程度，色调指的是电视画面的颜色，饱和度指的是电视图像中光线的具体深浅。

2 MPEG2帧内编码技术的作用

近年来，数字电视得到越来月广泛的应用，一方面为用户带来更好的视觉体验，提高了用户对电视画面的满意度，另一方面则对电视图像的储备和传输提出了更高要求，需要对电视图像进行压缩，当前在数字电视传输过程中使用比较广泛的技术就是MPEG2帧内编码技术。

2.1 MPEG移动图像压缩标准简介

MPEG全称为国际标准化组织与国际电工委员会第一联合技术组第29分委会第11工作组（ISO/IECJTC1/SC29），简称国际标准化组织与国际电工委员会第一联合技术组（ISO/IECJTC1）运动图像专家组。

2.2 MPEG2标准的压缩方式

MPEG2帧内编码技术在实施图像压缩的过程中，主要通过DCT的变换和运动预测技术进行压缩，在具体压缩过程中，一般分为两步，首先通过运动预测和运动补偿来有效去除图像中的多余的时间，第二步就是利用DCT变换实现对电视图像空间冗余的压缩。

2.3 MPEG2压缩标准的图像结构

MPEG-2的视频结构共分为6层。这6层从高至低排列依次为视频序列（Video Sequence，VS）层、图像组（Group ofPictures，GOP）层、图像（Pictures）层、像条（Slice）层、宏块（Macro Block，MB）层和像块（Block）层。

3 结语

电视作为媒体传输技术手段，为人们获取信息、了解世界提供了有效的途径。随着技术的发展，电视媒体不断经历传输方式和应用形式的革新。当前随着电视技术的发展，电视媒体已经成为人们日常生活中的一个重要组成部分，能够为用户带来丰富的信息，还可以为用户提供丰富的视听资源，从而达到实现信息传输的直接性和实效性。随着电视技术的发展，电视传媒从早期的黑白发展到彩色，到如今进一步发展成为数字电视，这种变化一方面有效提高了电视画面的质量，提高了用户的感受，另一方面也带来了传输手段和存储手段的变化，对各种技术和设备提出了更高要求。

MPEG作为移动图像压缩的国际标准，为数字电视压缩技术的发展提供重要依据。在MPEG的系列标准中，MPEG2在广播电视系统中获得普遍的认可，并被广泛应用。MPEG2的帧内编码技术能够确保电视信号传输质量，在帧间编码的基础上，进一步提高数据压缩率，提高广播电视带宽资源的利用率。