51
А.3 Иерархия структурных элементов кодирования MPEG-2
В качестве основных структурных элементов кодирования предусмотрены (рисунок А.3):
- видеопоследовательность — серия кадров или полей. Построчная видеопоследовательность может содержать только кадры, чересстрочная — кадры и поля. Разрешение, формат и частота кадров, а также формат субдискретизации цвета одинаковы для всех кадров/полей видеопоследовательности;
- группа кадров — серия кадров или полей, использующих предсказание по времени, начинающаяся с кадра, допускающего только внутрикадровое кодирование, и содержащая ровно один такой кадр (либо одно или два поля). В элементарном потоке группа кадров может иметь переменную длину;
- кадр/поле. Предусмотрены 3 вида кодирования кадров/полей и их составных частей: внутрикадровое (Intra, /-кадр или /-поле), с предсказанием вперед (Predicate, P-кадр или P-поле) и с двунаправленным предсказанием (Bidirectional, B-кадр или B-поле). Для чересстрочной последовательности два поля одного кадра должны иметь одинаковый вид кодирования, кроме случая /-кадра, для которого первое поле должно иметь внутрикадровое кодирование, а второе — либо внутрикадровое, либо с предсказанием вперед. Чересстрочный кадр может кодироваться как единый кадр либо как два последовательных поля;
- слайс — группа из 16 последовательных строк в кадре/поле яркостной компоненты и 8 (для формата 4:2:0) или 16 (для 4:2:2) строк каждого из цветоразностных сигналов;
- макроблок — группа 16x16 элементов изображения сигнала яркости и 8x16 (для 4:2:2) или 8x8 (для 4:2:0) каждого из цветоразностных сигналов. Последовательность макроблоков образует слайс. При кодировании /-кадра для всех макроблоков осуществляется внутрикадровое кодирование (/-макроблоки), для P-кадра может быть использовано внутрикадровое кодирование или кодирование с предсказанием вперед (/- и P-макроблоки), в B-кадре могут использоваться все варианты кодирования макроблоков. В пределах каждого кадра/поля осуществляется независимая адресация (последовательная нумерация) макроблоков;
- блок — группа 8x8 элементов изображения (отсчетов). Один макроблок содержит 4 блока яркостной компоненты и два (для 4:2:0) или четыре (для 4:2:2) блока цветоразностных сигналов. Каждый из отсчетов представляет собой положительное число без знака, целая часть которого кодируется восемью битами. Минимальное значение отсчета равно 1, максимальное значение равно 254.
Перед кодированием в каждом отсчете инвертируется старший бит двоичного кода. Тем самым формируются дополнительные коды смещенных отсчетов F(x, y), значения которых принадлежат диапазону [-127, +126].
А.4 Внутрикадровое кодирование
При кодировании /-макроблока все входящие в него блоки отсчетов F(x, у) подвергаются прямому двумерному дискретному косинусному преобразованию (ПДКП) с получением трансформант S(m, n), m = 0...7, n = 0...7