视频信号数字化处理后所带来的信号损伤的种类(2)

实际上MPEG编码的第一层不可恢复的信号损伤是在量化处产生的，损失量标注为D1，如图。视频信号经过DCT变换后，较高的空间频率系数会变得非常细小，而根据人眼的视觉特性，较高的空间频率系数可以用少量的比特来表示。因此在进行量化处理时对低频分量采用多比特、小间隔量化，产生较小的量化误差，精度高。随着频率的提升，量化间隔越大，精度越低，量化误差越大，并丢弃一部分高频信息。虽然得到了高压缩比，但丢弃的高频信息无法恢复，对信号造成了一定程度的永久性损伤。

而且由图可知在参考帧帧存中有一副完全解析度、完整数据的前一副图像。在预测帧帧存中拥有一个根据前一帧和运动矢量所建立的预测的当前帧。输出是预测的当前帧与实际当前帧相减后的差值。若没有运动或其它变化，当前帧便可得到完美的预测，差分帧输出为 0（极易压缩）。当前一帧和后一帧有点不同时，差分帧仍有少量数据需要压缩。可见差分帧输出不为定值。为了维持最终数据流在一个一定的水平上，量化表控制单元会相应决定应如何量化DCT系数（即是用多小比特进行量化），这样带来的量化误差和不可恢复损伤无法预计。特别在图象活动剧烈或低码率通讯时，此编码器只能通过迭用粗量化，降低帧频或舍去更多的DCT变换系数来降低码率，因而对信号损伤较大，丢失了许多有用的信息。在恢复图象中将出现明显的块效应和运动物体边缘的蚊音效应。

第二层损伤在参考帧存处产生，失真量记为D2，如图。量化处产生的损伤和失真，经反量化反DCT变换并不能被恢复。由此得出的代表前一幅图像的参考帧就带有损伤和失真。因此通过运动补偿得到的当前帧就达不到完美预测，会带有不可预计的损伤或失真。

对一个系统内各环节的不均匀失真，其总的作用结果并不是简单的相加。有以上分析可以看出两层损伤是彼此加重的。用D来表示它们的累计失真，并可由下式得出:

其中不同类型的失真其h值不同。h的取值范围为1、3/2、2。

二 不可恢复损伤对图像质量的影响

有损压缩编码利用了图像构造冗余和人类的视觉特性，虽然在编码过程中有不可恢复的损伤产生，但仍能使经过单一压缩编码形式后的图像