视频编码标准的发展和研究

视频编码标准的发展和研究
视频编码标准的发展和研究

收稿日期:2006-08-07

作者简介:郑君君(1981-),女,河南济源人,硕士研究生,研究方向为多媒体技术与应用;刘连芳,研究员,研究方向为多媒体技术、数据库技术。

视频编码标准的发展和研究

郑君君,刘连芳

(广西大学计算机与电子信息学院,广西南宁530004)

摘 要:数字视频编码技术是数字信息传输、存储、播放等环节的前提和基础,数字视频编码标准是信息领域的基础性标准,成为近20年来整个数字视频领域国际竞争的热点。概述了国际国内视频编码标准发展的过程,侧重介绍了中国制定的具有自主知识产权的视频标准AVS (Audio Video coding Standard )标准。关键词:MPEG -X;H.26X;AVS

中图分类号:TN919.81 文献标识码:A 文章编号:1673-629X (2007)05-0076-03

Overvie w of Video Coding Standard

ZHEN G J un 2jun ,L IU Lian 2fang

(Sch.of Computer and Electronics Info.,Guangxi Univ.,Nanning 530004,China )

Abstract :Digital video coding technology is the precondition and foundation of transmission ,storage and playing of digital information.Video coding standard is one of the most important parts in the communication field ,and it becomes the focus of international competi 2tion.The paper summarized the most of video coding technologies and standards ,furthermore ,have a detailed presentation of Chinese standard of our own :AVS (Audio Video coding Standard ).K ey w ords :MPEG -X ;H.26X ;AVS

0 引 言

20世纪90年代以来,强大而廉价的处理器、快速

的网络访问以及对视频的大量研究,推动了视频编码技术的发展。国际电信联盟(ITU )和国际标准化组织

(ISO )相应制定了一系列视

频编码标准。视频标准发展的过程如图1所示,其中,

H.261[1],MPEG -1[2],MPEG -2[3],H.263[4]属于

第一代编码标准,压缩能力为50~75倍;MPEG -4[5]、

H.264[6]属于第二代编码标

准,压缩效率可达100~

150倍。第二代编码技术将使国际数字视频产业格局重新“洗牌”,技术变革带给中国数字视频产业超越欧美框架的重要的历史机遇。在这种环境下,我们国家制定了具有自主知识产权的

AVS 标准。文中将分别对国际国内标准的技术特征

和性能进行分析,并详细介绍AVS 中采用的视频编码新技术。

图1 视频标准发展历程

1 视频编码的国际标准

国际上视频编码标准主要有两大系列:国际电联制定的H.26X 系列标准;国际标准化组织和国际电工委员会第一联合技术组(ISO/IEC J TC1)制定的

MPEG -X 系列标准。1.1 H.26X 系列标准1.1.1 H.261

H.261是ITU -T 第15研究组于1984~1989年

第17卷 第5期2007年5月 计算机技术与发展COMPU TER TECHNOLO GY AND DEV ELOPMEN T

Vol.17 No.5May 2007

制定的针对可视电话和视频会议等业务的视频编码标准,目的是在窄带ISDN上实现速率P×64kbps的双向声像业务,其中P=1~30。H.261只支持两种图像格式:CIF(352×288像素)和QCIF(176×144像素)。

H.261标准是视频编码的一个里程碑,是第一个被广泛应用的成功标准。从此,ITU-T、ISO和AVS 工作组等公布的一系列视频编码标准的编码方法都是基于H.261中的混合编码方法和编码结构。H.261中主要采取了16×16微块的运动补偿、8×8DCT、标量量化、Z-Z扫描、游程编码和变长编码的编码结构。

H.261是在硬件和软件处理器性能有限的时候被发展起来的,因此有低复杂度的特点。然而,它的缺点是低压缩比性能和缺乏灵活性。

1.1.2 H.263

H.263标准是ITU-T于1995年针对低比特率视频应用制定的,目标是在许多方面上通过视频编码算法和处理性能的提高,从而比H.261较大地提高编码性能。H.263支持图像的格式有:SubQCIF(128×96像素)、QCIF、CIF、4CIF(704×576像素)和16CIF (1408×1152像素)。

H.263的性能比H.261高,其主要因素是H.263使用了半像素运动矢量和重新设计的可变长编码(VLC)表。此外,更多的帧大小和可选的编码模式给应用提供了更大的灵活性。

目前,H.263已经取代H.261,作为视频会议编解码的主宰。

1.1.3 H.264

H.264标准是由ITU-T的视频编码专家组VCEG和ISO/IEC的活动图像专家组MPEG共同成立的联合视频小组J V T于2003年3月公布的。H. 264的目标是为视频编码应用提供下一代的解决方案,提供显著增强的编码效率,同时减少H.263中一些混乱的可选模式。

H.264的主要技术特征有:4×4块的整数变换、多参考帧预测、多模式高精度帧间预测、多种帧内预测模式和统一的熵编码等。

H.264有更高的压缩比和更好的信道适应性,它将会在视频通信领域得到广泛的应用。但是H.264优越性能的代价是计算复杂度的大大增加。

1.2 MPEG-X系列标准

1.2.1 MPEG-1

MPEG-1是由ISO和IEC的共同委员会中的活动图像专家组MPEG(Moving Picture Experts Group)为速率1.5Mbps的数字声像信息的存储而制定的。它通常用于能够提供家用录像质量(VHS)视频节目的光盘存储系统,图像采用CIF格式。

MPEG-1继承了H.261标准的技术结构,也添加了新的技术特征:双向预测、半像素运动、片结构编码和加权矩阵量化等。

MPEG-1解决了多媒体信息的数字存储问题,并形成了一个制作各种影像的VCD产业。

1.2.2 MPEG-2

MPEG-2是由活动图像专家组和ITU-T的第15研究组于1994年共同制定的。MPEG-2标准是一个通用的标准,它解决了MPEG-1不能满足的多媒体技术、数字电视技术对分辨率和传输率等方面的技术要求上的缺陷,能在很宽范围内对不同分辨率和不同输出比特率的图像信号有效地进行编码。其支持的图像分辨率有低(352×288)、中(720×576)、次高(1440×1152)和高(1920×1152)4种级别。对于每一个级别,MPEG-2又分为5个档次(Profile)。

MPEG-2几乎是MPEG-1的扩展,MPEG-2增加的新的技术特征有:支持隔行扫描视频的编码、对电视质量视频的有效编码、增加DC量化精度、可扩展性(空间域可扩展性、SNR可扩展性、数据分割)等。

MPEG-2标准广泛应用于高清晰电视(HDTV)和DVD,是工业标准DVD的核心标准。

1.2.3 MPEG-4

活动图像专家组于1999年2月正式公布了MPEG-4V1.0版本。MPEG-4标准的目的是从3个方面拓展早期标准的能力:支持低比特率的应用、支持基于对象的编码和支持基于工具箱的编码。

MPEG-4采用第二代编码方法,它不同于以往的MPEG-1和H.261等基于像素的第一代编码方法的标准。MPEG-4编码的基本单元是视频对象(VO),主要采用形状编码、纹理编码、运动信息编码和Sprite 编码方法。

MPEG-4在基于网络的视频的应用领域取得了广泛的应用,然而,目前大量的应用只使用了简单对象类型,标准中的基于内容特点的编码受到了限制。

2 视频编码的中国标准:AVS标准

AVS标准是我们国家于2002年开始制定的国家标准。标准中涉及视频编码的有独立的两部分:AVS1 -P2,主要针对高清晰数字电视广播和高密度存储媒体应用;AVS1-P7,主要针对低码率、低复杂度、较低图像分辨率的移动媒体应用。

AVS视频标准的特色是在统一编码框架下,针对不同的应用制定不同的标准,尽可能较少技术的冗余,从而降低产品的设计成本。AVS第二、第七部分的性

?

7

7

?

第5期 郑君君等:视频编码标准的发展和研究

能分别与MPEG -4AVC/H.264主档次和基准档次的性能相当,但是AVS 在计算复杂度、存储器和占用带宽资源上都明显低于MPEG -4AVC/H.264相应档次。

AVS 工作组于2006年3月正式公布了AVS 第二

部分的标准,第七部分的标准于2006年4月通过审定,现处于信产部待批阶段。

下面只介绍AVS1-P2部分的标准。

AVS1-P2[7,8]采用混合编码的方法,它的系统结

构如图2所示。码流结构语法层次从高到低依次为:序列、图像、条带、宏块、快。图像类型有I ,P ,B 三种。宏块有帧内预测和帧间预测两大类。块是帧内预测补偿、帧间预测补偿和变换编码的单元,块大小为8×8像素。目前,AVS1-P2定义为基准档次,有4个级别。AVS1-P2中具有特征性的核心技术包括:8×8整数变换量化、帧内预测、

特殊的帧间预测运动补偿、

1/4精度像素插值、二维熵编码等。

图2 AVS1-P2系统结构

1)8×8整数变换量化。

AVS1-P2采用8×8整数变换,编码端进行变换

归一化,量化与变化归一化相结合,通过乘法、移位实现。8×8变换与量化可以在16位处理器上无失配地实现,从而克服了MPEG -4AVC/H.264之前所有视频编码标准中采用的8×8DCT 变换存在失配的固有问题。

2)帧内预测。

AVS1-P2的帧内预测用相邻块的像素预测当前

块,采用代表空间域纹理方向的多种预测模式。预测模块以8×8块为单位,亮度块和色度块分别采用5种和4种预测模式,而这4种模式中又有3种和亮度块的预测模式相同。MPEG -4AVC/H.264基于4×4块,9种亮度预测模式,4种色度预测模式。实验表明,

AVS 采用5种模式仅比MPEG -4AVC/H.264采用9种模式损失0.05dB 的PSNR 。

3)变换大小运动补偿。

AVS1-P2标准采用了16×16,16×8,8×16和8

×8的块模式进行运动补偿,去除了MPEG -4AVC/

H.264标准中的8×4,4×8,4×4的块模式,目的是能

更好地刻画物体运动,提高运动搜索的准确性。B 帧宏块直接编码模式,当前块的前、后向运动矢量都是由后向参考图像相应位置块的运动矢量导出,无需传输运动矢量,因此可以节省运动矢量的编码开销。

4)1/4像素运动补偿。

AVS1-P2和MPEG -4AVC/H.264都采用了1/4像素精度的运动补偿技术。MPEG -4AVC/H.264采用6抽头滤波器进行半像素插值并采用双线性

滤波器进行1/4像素插值。AVS 采用了4抽头滤波器进行半像素插值和1/4像素插值,在不降低性能的情况下减少插值所需要的参考像素点,减小了数据存取带宽需求,此插值方法在高清序列上略有增益。

5)熵编码。

在AVS 熵编码过程中,所有的语法元素和残差数据都是以指数哥伦布码的形式映射成二进制比特流。采用指数哥伦布码的优势在于:一方面,它的硬件复杂度比较低,可以根据闭合公式解析码字,无需查表;另一方面,它可以根据编码元素的概率分布灵活地确定以k 阶指数哥伦布码编码,如果k 选得恰当,则编码效率可以逼近信息熵。

3 结束语

视频编码技术是视频产业的关键技术。文中分析了视频编码技术标准的历史和现状,从中发现:(1)目

前的编码标准大多采用基于块的编码实现(包括我国的AVS 标准)。MPEG -4的基于视频对象的编码目前只使用了简单对象的类型,还有一系列的问题亟待解决(如前景和背景的分割)。(2)对于我国的AVS 标准,它适合于我国视频产业的广泛应用。但是目前

AVS 的应用还处于试验阶段,它亟待相关领域研究成

果的支持和在本产业的积极推广应用。

参考文献:

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Video[S].1993.

[3] ISO/IEC International Standard https://www.360docs.net/doc/ff11587109.html,rmation Tec 2

hnology G eneric Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information :Video[S].1994.

(下转第82页)

IP 。高速收发器块运行速率达到PCI EXPRESS 协议

所需的2.5Gb/s ,拥有能从数据中可靠地提取时钟的专用时钟数据恢复(CDR )电路,CDR 需要采用8B/10B

编码方案以帮助时钟恢复。

图5 硬件设计框图

FPG A 与TS 接口连接的2个数据总线接口TS IN 和TS OU T 都是标准的DVB -SPI (EN 50083-9)

接口。TS IN 接收外部的TS 码流,送入码流过滤逻辑系统做进一步处理。TS OU T 接口将从TS IN 收到的码流环出,这样在进行码流分析的同时就不会对传输码流造成任何影响。DVB -SPI 接口是LVDS 电平信号,可在FPG A 上直接接入。如果采用DVB -ASI 接口,也可以通过Altera 提供的IP 核来实现串/并和并/串转换。所以,原则上除去传输变压器和保护电路无需其他接口逻辑芯片。DVB 标准的输入接口有ASI 和SPI 两种,两者的定义和标准不尽相同,针对输入接口的不同需要对输入信号进行调整和统一。要从ASI 接口的信息中提取TS 码流同步信号,调整信号脉冲的占空比使ASI 的输出接口信号和SPI 的相类似。另外,ASI 接口输出有平滑和突发2种数据模式。为了满足突发模式的工作需要,将FPG A 片内的RAM

BLOCK 定义成FIFO 进行高速缓存,使接口满足不同

速率的突发输入,最高可以满足27MHz 并行突发方式

(ASI 接口216MHz )的输入要求。

MPEG -2标准规定了各压缩级别TS 码流的速

率,经过TS 码流复用后实际应用中传输的串行码流速率可以超过200MHz 。

6 小 结

在数字电视的视音频传输中,对实时性、可靠性和误码率要求都很高,传统的并行总线PCI 已经逐渐不能满足现在实际应用的需求。文中通过分析比较,提出了较新的设计方案,采用串行总线PCI EXPRESS 既提高了带宽,又由于其采用分层结构,数据链路层可以确保数据包的可靠的有序的传输,并且填加的CRC 校验可确保数据的准确性。PCI EXPRESS 总线代替PCI 总线将很好地改善传统PCI 总线带来的问题,可以提供更好的视音频传输效果,在数字电视领域将会具有非常重要的应用前景。

由于PCI EXPRESS 总线采用了类似于TCP/IP 协议的分层结构和数据帧逐层传递模式。这样的好处

就是可以更有效地利用串行数据传输的优势,同时也带来一个问题,其串行传输所采用的8B/10B 编码需要每个字符占据10bit (植入时钟信号技术。时钟信号被直接植入数据流中,而不是作为独立信号存在),也就是比通常多出20%。也就有可能存在视音频信号由于没有统一的PCR ,而产生视音频不同步,或是不能有效控制传输速率的问题,这些问题还有待进一步研究讨论。

参考文献:

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(上接第78页)

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常见的几种高清视频编码格式

高清视频的编码格式有五种,即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上,现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩,以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。 H.264编码 H.264编码高清视频 H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264 最具价值的部分是更高的数据压缩比,在同等的图像质量,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1.5~2倍。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要1Mbps~2Mbps 的传输速率,目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳,成为新一代HD DVD的标准,不过H.264解码算法更复杂,计算要求比WMA-HD 还要高。 从ATI的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列显卡开始,它们均加入对H.264硬解码的支持。与MPEG-4一样,经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别。 总的来说,常见的几种高清视频编码格式的特点是能够以更低的码率得到更高的画质,相同效果的MPEG2与H.264影片做比较,后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着,H.264不仅能够节省HDTV的存储空间,而且还可以

视频编码标准汇总及比较

视频编码标准汇总及比较 MPEG-1 类型:Audio&Video 制定者:MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽:2Mbps 特性:对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量,但当动作激烈时,图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式,因此这种技术不能广泛推广。它主要用于家用VCD,它需要的存储空间比较大。 优点:对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量。 缺点:当动作激烈时,图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式,因此这种技术不能广泛推广。 应用领域:Mixer 版权方式:Free 备注:MPEG-1即俗称的VCD。MPEG是ISO/IEC JTC1 1988年成立的运动图像专家组(Moving Picture Expert Group)的简称,负责数字视频、音频和其他媒体的压缩、解压缩、处理和表示等国际技术标准的制定工作。MPEG-1制定于1992年,它是将视频数据压缩成1~2Mb/s的标准数据流。对于清晰度为352×288的彩色画面,采用25帧/秒,压缩比为50:1时,实时录像一个小时,经计算可知需存储空间为600MB左右,若是8路图像以每天录像10小时,每月30天算,则要求硬盘存储容量为1440GB,则显然是不能被接受的。 --------------------------------------------------------------------------------------------- MPEG-2

类型:Audio&Video 制定者:MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽:视频上4.3Mbps,音频上最低的采样率为16kHz 特性:编码码率从每秒3兆比特~100兆比特,是广播级质量的图像压缩标准,并具有CD 级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道。作为MPEG-1的兼容性扩展,MPEG-2支持隔行扫描视频格式和其它先进功能,可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。但是MPEG-2标准数据量依然很大,不便存放和传输。 优点:MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道,具有CD级的音质。可提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存储容量以及带宽的要求。支持隔行扫描视频格式和其它先进功能,可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。 缺点:压缩比较低,数据量依然很大,不便存放和传输,如用于网络方面则需要较高的网络带宽,因此不太适合用于Internet和VOD点播方面。 应用领域:Mixer 版税方式:按个收取(最初的收费对象为解码设备和编码设备,中国DVD制造商每生产一台DVD需要交纳专利费16.5美元。向解码设备和编码设备收取的专利授权费每台2.5美元) 备注:MPEG-2是其颁布的(活动图像及声音编码)国际标准之一,制定于1994年,是为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率而设计,为了力争获得更高的分辨率 (720×486),提供广播级视频和CD级的音频,它是高质量视频音频编码标准。在常规电视的数字化、高清晰电视HDTV、视频点播VOD,交互式电视等各个领域中都是核心的技术之一。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理,使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据,如VCD。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道。我们平时所说的DVD就是采用MPEG-2编码压缩,所以可有8种语言的配音。除了作为DVD的指定标准外,MPEG-2的应用前景非常的广阔,

音视频技术基本知识一

https://www.360docs.net/doc/ff11587109.html, 音视频技术基本知识一 网易视频云是网易倾力打造的一款基于云计算的分布式多媒体处理集群和专业音视频技术,为客户提供稳定流畅、低时延、高并发的视频直播、录制、存储、转码及点播等音视频的PaaS服务。在线教育、远程医疗、娱乐秀场、在线金融等各行业及企业用户只需经过简单的开发即可打造在线音视频平台。现在,网易视频云总结网络上的知识,与大家分享一下音视频技术基本知识。 与画质、音质等有关的术语 这些术语术语包括帧大小、帧速率、比特率及采样率等。 1、帧 一般来说,帧是影像常用的最小单位,简单的说就是组成一段视频的一幅幅图片。电影的播放连续的帧播放所产生的,现在大多数视频也类似,下面说说帧速率和帧大小。 帧速率,有的转换器也叫帧率,或者是每秒帧数一类的,这可以理解为每一秒的播放中有多少张图片,一般来说,我们的眼睛在看到东西时,那些东西的影像会在眼睛中停留大约十六分之一秒,也就是视频中只要每秒超过15帧,人眼就会认为画面是连续不断的,事实上早期的手绘动画就是每秒播放15张以上的图片做出来的。但这只是一般情况,当视频中有较快的动作时,帧速率过小,动作的画面跳跃感就会很严重,有明显的失真感。因此帧速率最好在24帧及以上,这24帧是电影的帧速率。 帧大小,有的转换器也叫画面大小或屏幕大小等,是组成视频的每一帧的大小,直观表现为转换出来的视频的分辨率的大小。一般来说,软件都会预置几个分辨率,一般为320×240、480×320、640×360、800×480、960×540、1280×720及1920×1080等,当然很多转换器提供自定义选项,这里,不得改变视频长宽比例。一般根据所需要想要在什么设备上播放来选择分辨率,如果是转换到普通手机、PSP等设备上,视频分辨率选择与设备分辨率相同,否则某些设备可能会播放不流畅,设备分辨率的大小一般都可以在中关村在线上查到。 2、比特率 比特率,又叫码率或数据速率,是指每秒传输的视频数据量的大小,音视频中的比特率,是指由模拟信号转换为数字信号的采样率;采样率越高,还原后的音质和画质就越好;音视频文件的体积就越大,对系统配置的要求也越高。 在音频中,1M以上比特率的音乐一般只能在正版CD中找到,500K到1M的是以APE、FLAC等为扩展名的无损压缩的音频格式,一般的MP3是在96K到320K之间。目前,对大多数人而言,对一般人而言192K就足够了。 在视频中,蓝光高清的比特率一般在40M以上,DVD一般在5M以上,VCD一般是在1M 以上。(这些均是指正版原盘,即未经视频压缩的版本)。常见的视频文件中,1080P的码率一般在2到5M之间,720P的一般在1到3M,其他分辨率的多在一M一下。 视频文件的比特率与帧大小、帧速率直接相关,一般帧越大、速率越高,比特率也就越大。当然某些转换器也可以强制调低比特率,但这样一般都会导致画面失真,如产生色块、色位不正、出现锯齿等情况。

音频、视频压缩有哪些技术标准

音频、视频压缩有哪些技术标准? 视频压缩技术有:MPEG-4、H263、H263+、H264等 MPEG-4视频编码技术介绍 MPEG是“Moving Picture Experts Group”的简称,在它之前的标准叫做JPEG,即“Joint Photographic Experts Group”。当人们用到常见的“.jpg”格式时,实际上正在使用JPEG的标准。JPEG规范了现代视频压缩的基础,而MPEG把JPEG 标准扩展到了运动图象。 MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1、MPEG-2中的大多数功能,它包含了H.263的核心设计,并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码,同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对象(Object-Based)的编码、基于模型(Model-based)的编码等第二代编码技术是MPEG-4标准的主要特征。 MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较 从上表可以看出,MPEG1和MPEG2主要应用于固定媒体,比如 VCD 和 DVD ,而对于网络传输,MPEG4具有无可比拟的优势。 H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍 1.H.263视频编码标准 1.H.263是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准,随后出现的第二 版(H.263+)及H.263++增加了许多选项,使其具有更广泛的适用性。 H.263是ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。 它是在H.261基础上发展起来的,其标准输入图像格式可以是

S-QCIF、QCIF、CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。 H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿,并增加了4种有效的 压缩编码模式。 2.H.263+视频压缩标准 1.ITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2,非正式 地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变 的基础上,增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原 H.263标准限制了其应用的图像输入格式,仅允许5种视频源格式。 H.263+标准允许更大范围的图像输入格式,自定义图像的尺寸,从而 拓宽了标准使用的范围,使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高 帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率,H.263+采用先进的帧 内编码模式;增强的PB-帧模式改进了H.263的不足,增强了帧间预 测的效果;去块效应滤波器不仅提高了压缩效率,而且提供重建图像 的主观质量。为适应网络传输,H.263+增加了时间分级、信噪比和空 间分级,对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有 意义;另外,片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码 能力。 3.H.264视频压缩标准 1.H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一 代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强,既可工作于低时延 模式以满足实时业务,如会议电视等;又可工作于无时延限制的场合, 如视频存储等。 2.提高网络适应性,采用“网络友好”的结构和语法,加强对误码和 丢包的处理,提高解码器的差错恢复能力。 3.在编/解码器中采用复杂度可分级设计,在图像质量和编码处理之 间可分级,以适应不同复杂度的应用。 4.相对于先期的视频压缩标准,H.264引入了很多先进的技术,包括 4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参 考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比, 同时大大提高了算法的复杂度。 G.7xx系列典型语音压缩标准介绍 G.7xx 是一组 ITU-T 标准,用于视频压缩和解压过程。它主要用于电话方面。在电话学中,有两个主要的算法,分别定义在 mu-law 算法(美国使用)和 a-law 算法(欧洲及世界其他国家使用),两者都是对数关系,但对于计算机的处理来说,后者的设计更为简单。 国际电信联盟G系列典型语音压缩标准的参数比较:

数字视频基础知识

第三章 数字视频基础知识 3.1 视频的基础知识 在人类接受的信息中,有70%来自视觉,其中视频是最直观、最具体、信息量最丰富的。我们在日常生活中看到的电视、电影、VCD、DVD以及用摄像机、手机等拍摄的活动图像等都属于视频的范畴。 摄影机是指用胶片拍摄电影的机器,摄像机是用磁带、光盘、硬盘等作为界质记录活动影像的机器,广泛用于电视节目制作、家庭及其他各个方面。 摄影机使用胶片和机械装置记录活动影像,所采用的是光学和化学记录方式,摄象机是采用电子记录方式。 1 视频的定义 ?视频(Video)就其本质而言,是内容随时间变化的一组动态图像(25或30帧/秒),所以视频又叫作运动图像或活动图像。 ?一帧就是一幅静态画面,快速连续地显示帧,便能形运动的图像,每秒钟显示帧数越多,即帧频越高,所显示的动作就会越流畅。 『视觉暂留现象』 ?人眼在观察景物时,光信号传人大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,这种残留的视觉称“后像”,视觉的这一现象则被称为“视觉暂留现象”。 ?具体应用是电影的拍摄和放映。 ?根据实验人们发现要想看到连续不闪烁的画面,帧与帧之间的时间间隔最少要达到是二十四分之一秒。 ?视频信号具有以下特点: ?内容随时间而变化 ?有与画面动作同步的声音(伴音) ?图像与视频是两个既有联系又有区别的概念:静止的图片称为图像(Image),运动的图像称为视频(Video)。 ?图像与视频两者的信源方式不同,图像的输入靠扫描仪、数字照相机等设备;视频的输入是电视接收机、

摄象机、录象机、影碟机以及可以输出连续图像信号的设备。 2.视频的分类 ?按照处理方式的不同,视频分为模拟视频和数字视频。 ?模拟视频(Analog Video) ?模拟视频是用于传输图像和声音的随时间连续变化的电信号。早期视频的记录、存储和传输都采用模拟方式,如在电视上所见到的视频图像是以一种模拟电信号的形式来记录的,并依靠模拟调幅的手段在空间传播,再用盒式磁带录像机将其作为模拟信号存放在磁带上。 ?模拟视频的特点: ?以模拟电信号的形式来记录 ?依靠模拟调幅的手段在空间传播 ?使用磁带录象机将视频作为模拟信号存放在磁带上 ?传统视频信号以模拟方式进行存储和传送然而模拟视频不适合网络传输,在传输效率方面先天不足,而且图像随时间和频道的衰减较大,不便于分类、检索和编辑。 ?要使计算机能对视频进行处理,必须把视频源即来自于电视机、模拟摄像机、录像机、影碟机等设备的模拟视频信号转换成计算机要求的数字视频形式,这个过程称为视频的数字化过程。 ?数字视频可大大降低视频的传输和存储费用、增加交互性、带来精确稳定的图像。 ?如今,数字视频的应用已非常广泛。包括直接广播卫星(DBS)、有线电视(如图5.2)、数字电视在内的各种通信应用均需要采用数字视频。 ?一些消费产品,如VCD和DVD,数字式便携摄像机,都是以MPEG视频压缩为基础的。 数字化视频的优点 ?适合于网络应用 ?在网络环境中,视频信息可方便地实现资源共享。视频数字信号便于长距离传输。 ?再现性好 ?模拟信号由于是连续变化的,所以不管复制时精确度多高,失真不可避免,经多次复制后,误差就很大。

视频压缩编码标准H.264详解

视频压缩编码标准H.264详解 ——新疆大学2006级工硕郭新军 JVT(Joint Video Team,视频联合工作组)于2001年12月在泰国Pattaya 成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准,以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳,新的视频压缩编码标准称为H.264标准,该标准也被ISO接纳,称为AVC(Advanced Video Coding)标准,是MPEG-4的第10部分。 H.264标准可分为三档: 基本档次(其简单版本,应用面广); 主要档次(采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施,可用于SDTV、HDTV和DVD等); 扩展档次(可用于各种网络的视频流传输)。 H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50%的码率,而且对网络传输具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性,可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输,从而获得平稳的图像质量。H.264能适应于不同网络中的视频传输,网络亲和性好。 一、H.264视频压缩系统 H.264标准压缩系统由视频编码层(VCL)和网络提取层(Network Abstraction Layer,NAL)两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器,主要功能是视频数据压缩编码和解码,它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口,它负责对视频数据

新一代视频编码技术---H.265HEVC高效视频编码技术

新一代视频编码技术--- H.265/HEVC高效视频编码技术 音视频信息包含图像、语音、文字等各种信息,是人与人之间沟通的重要媒介,因此以音视频为核心的视频会议、视频指挥、视频监控、可视电话等各种音视频系统成为现代各个行业和领域信息化建设领域的重点。然而,高清晰的实时图像数据量巨大,以图像分辨率为1920X1080,颜色取样深度为24bit,每秒帧数为60帧的实时高清视频为例,未经压缩处理的图像通过网络传输每秒的流量将达到355.957MB。 为了实现在有限带宽下传输如此高数据量的视频图像,音视频应用系统通过使用编码设备将图像进行压缩编码大幅降低数据量后再通过网络传输,目前这些编码设备主要采用H.264编码技术。H.264又称MPEG-4part10,由VCEG和MPEG联合组成的JVT (JointVideoTeam)于2003年3月正式发布,经过十余年的发展,H.264已被业内的厂商广泛的采纳和使用。 H.264采用帧内、帧间预测技术,高精度、多模式的位移估计,整数变换编码以及先进的量化处理和滤波处理,在同等保真条件下,大幅提高了编码效率。但是,H.264也存在一定的局限性,例如,由于图像分辨率的大大增加,单个宏块所表示的图像内容信息大大减少,H.264所采用的4×4或8×8宏块经过整数变换后,低频系数相似程度也大大提高,出现大量冗余,导致H.264编码对高清视频的压缩效率明显降低,而目前720P,1080P高清图像已经成为音视频应用系统的主流,未来图像分辨率将达到4K(4096 x 2160)、8K(8192×4320),H.264已经无法满足用户对高清视频图像传输的需求。 新一代视频编码技术---H.265/HEVC高效视频编码技术的出现为解决这问题提供了手段。 H.265/HEVC在现有的主流视频编码标准H.264上保留了一些较为成熟的技术和继承其现有的优势,同时采用了基于四叉树结构的编码分割、预测编码技术等先进的编码技术,视频压缩效率将比H.264提高大约一半,可以轻松实现在低带宽下实现1080P图像的传输,同时支持4K、8K高清图像的传输。业内厂商纷纷开展了H.265/HEVC编码产品的研发和应用,例如武汉兴图新科已率先实现H.265/HEVC编码器的规模化应用,推出支持HDSDI 、DVI、HDMI 等各种视频制式的H.265/HEVC高清编码器,该型号的编码器在同等图像质量下,图像数据量只有MPEG2的1/16,MPEG4的1/6,H.264的1/2,同时实现在高达25%丢包率的不稳定网络环境下稳定传输。随着用户对高清和超高清视频的需求,基于H.265/HEVC标准的编码器将得到广泛的应用。

高效视频编码标准中的关键技术概述

本栏目责任编辑:唐一东 多媒体技术及其应用高效视频编码标准中的关键技术概述 张玢 (渭南师范学院数学与信息科学学院网络工程技术中心,陕西渭南714000) 摘要:高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding)是视频压缩领域继H.264/AVC 之后的又一重大突破,主要面向高 清电视(HDTV )以及视频编解码系统,文章从HEVC 基本体系出发,较全面地介绍了HEVC 在编码结构、自适应样点补 偿、自适应环路滤波以及并行化设计方面采用的关键技术。 关键词:视频编码;H.265/HEVC ;变换结构 中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)18-4316-03 Research on Core Techniques in the High Efficiency Video Coding ZHANG Bin (Center of Network Engineering Technology,College of Mathematics and Information Science,Weinan Normal University, Weinan 714000,China ) Abstract:As the successor to H.264/AVC,the High Efficiency Video Coding standard targets at next-generation HDTV dis? plays and video compression systems.The encode architectures and some of the key technologies used in the new model are in? troduced in this paper.Those key technologies involve with code structure,sample adaptive offset,adaptive loop filter and paral? lel structure. Key words:video coding;H.265/HEVC;transforming structure 国际电联(ITU)已正式批准通过了高效视频编码标准H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding),性能比H.264压缩标准有了很大的改善。H.265/HEVC 标准对压缩技术进行了改进,旨在有限带宽下传输更高质量的网络视频,H.265标准也同时支持超高清视频:4K (4096×2160)和8K(8192×4320)。可以说,H.265标准让网络视频跟上了显示屏“高分辨率化”的脚步。1HEVC 编码架构 视频编码压缩的基本原理,是充分利用时间、空间的相关性,尽可能的去除冗余信息。目前通常采用混合视频编码框架,即按照相关原则将一帧数据划分为若干块,通过预测、变换、量化、熵编码等一系列算法来实现视频压缩。 与H.264/AVC 相似,H.265/HEVC 的编码架构主要包含:帧内预测、帧间预测、转换、量化、去区块滤波器、熵编码等模块,但与H.264基于宏块不同,HEVC 整体被分为了三个基本单位:编码单位(CU ,coding unit )、预测单位(PU ,predict unit)和转换单位(TU ,transform unit)。2HEVC 使用的优势技术 H.265/HEVC 标准在之前压缩标准的基础上进行了技术改进,有以下基本算法:图像与声音分解与合成、图像与声音前处理、小波子带熵速率控制、小波子带熵量化与反量化、小波子带邻域交叉降维等,这些算法虽然复杂,但将压缩效率提升了一倍以上,该标准具体有以下几个方面的优势技术。1)编码结构灵活与H.264的4×4和8×8变换块相比,H.265/HEVC 引入了更大的宏块类型,扩充到16×16、32×32甚至于64×64的变换和量化算法,目的在于减少高清数字视频的宏块个数,描述宏块内容的参数信息也相对减少,以便于高分辨率视频的压缩。 为了提高视频的编码压缩效率,H.265/HEVC 提出了超大尺寸四叉树编码结构,该编码结构更加灵活,并使用CU ,PU 和TU 3个概念来描述整个编码过程。 收稿日期:2013-06-03 基金项目:渭南师范学院研究生专项基金项目(12YKZ048) 作者简介:张玢(1986-),女,陕西渭南人,教师,硕士研究生,主要从事嵌入式开发研究。 4316

视频压缩编码标准H.264详解

视频压缩编码标准H.264详解

视频压缩编码标准H.264详解 ——新疆大学2006级工硕郭新军 JVT(Joint Video Team,视频联合工作组)于2001年12月在泰国Pattaya 成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准,以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳,新的视频压缩编码标准称为H.264标准,该标准也被ISO接纳,称为AVC(Advanced Video Coding)标准,是MPEG-4的第10部分。 H.264标准可分为三档: 基本档次(其简单版本,应用面广); 主要档次(采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施,可用于SDTV、HDTV和DVD等); 扩展档次(可用于各种网络的视频流传输)。 H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50%的码率,而且对网络传输具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性,可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输,从而获得平稳的图像质量。H.264能适应于不同网络中的视频传输,网络亲和性好。 一、H.264视频压缩系统 H.264标准压缩系统由视频编码层(VCL)和网络提取层(Network Abstraction Layer,NAL)两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器,主要功能是视频数据压缩编码和解码,它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口,它负责对视频数

视频编码跟音频编码常识新

视频与音频编码知识 动态链接:Adobe premiere pro 编码定义:原始的视屏图像数据和音频信息都包含有大量的冗余信息,编码就是压缩的过程,将信息中的冗余信息去掉。分为视屏编码和音频编码,两者是分开的。一般来说视频比那马方案往往决定了高清视频的画质高低(严格意义上还有码率因素).音频编码决定了起音质的好坏。 常用视频编码:XVID(DIVX的升级版),DIVX,H.264,MPEG-2\MPEG-4等。 Mpeg1:早期vcd使用,分辨率是352*288,压缩比低。Mpeg2:一般DVD使用,有NTSC(720*480)和 PAL(720*576),压缩比高于mpeg1. Mpeg4:目前使用最多的技术,avi文件始祖,大大提高压缩比,而质量堪比DVD Divx:基于mpeg4开发,有一定算法优先。 Xvid:divx技术封锁以后被人破解开发的,也是基于mpeg4的编码技术更先进,采用开放源码,画质更好。 H.261:早期的低码率编码,应用于352*288和176*144,

现在已不用。 H.263:在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果,改进一些算法。 H.263+:h.263的改进型 H.264:H.264集中了以往标准的优点,高效压缩,与H.263+和mpeg4 sp相似。 Rm\rmvb:real 公司推出的应用于网络的高压缩编码,rm 是固定码率。Rmvb是动态码率(就是静态画面采用低码率,动态采用高码率) X264 X264是国际标准H.264的编码器实现,是一个开源encoder,得益于H.264的高效压缩性能,加之于X264的高效(编码速度快)实现,X264目前被广泛应用于DVDrip 领域。 封装格式(也叫容器) 所谓封装格式就是将已经编码压缩好的视频和音频按照一定的格式放到一个文件中,也就是说仅仅是一个外壳。 格式类型 AVI:微软在90年代初创立的封装标准,是当时为对抗

视频音频封装基础知识

视频/ 音频/ 封装的基本知识 1.分辨率 由于现在的高清视频全部是数字方式,由若干象素构成图象,一幅图象的水平象素乘以垂直象素,就表示为分辨率,比如分辨率为1920×1080,图象的水平方向每行有1920 个象素,垂直方向上每列1080 个象素。分辨率越高,构成图象的象素越多,包含的图象信息越丰富,图象越清晰,所以分辨率是高清的重要指标。 2.隔行和逐行 隔行和逐行是电视系统显示图像的方法。隔行就是每一幅画面被分割为两场,每一场包含了一幅画面中所有的奇数行或者偶数行,通常是先扫描奇数行得到第一场,然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应,人眼将会看到平滑的运动而不是闪动的半幅的图像。但是这时会有几乎不会被注意到的闪烁出现,使得人眼容易疲劳。逐行每次显示整个图象,由于目前的平板电视绝大多数是逐行显示方式,不管电视信号如何,电视机都可以选择无闪烁的逐行显示。 4.码率 码率是单位时间传送的数据量, 高清视频常用的单位是Mbps。通俗一点的理解就是原始片源制作数字格式的高清视频文件的取样率,码率越高,单位象素上包含的信息量越多,文件就越接近原始文件,清晰度越高。 5.编码方式: 目前高清主流的视频编码格式有MPEG2、H264,VC-1。 MPEG2是DVD采用的视频编码格式,广泛用于DVD和电视信号传输。用于1080i 高清电视信号传输,需要12-20Mbps带宽,占用大量带宽,技术较老,压缩比不高。中国和美国的部分高清节目在使用MPEG2,欧洲已基本换用H264。Blu-ray早期部分节目使用过MPEG2,目前已全部换为H264和VC1。MPEG2压缩比低,对机器的要求最低,硬加速也最完善,只要你的机器不要太古董,都可以放得动。 H264是由ITU-T和ISO/IEC两大国际组织制定,H264在两大组织内分别表述为H264、MPEG-4 Part 10、ISO/IEC 14496-10、MPEG-4 AVC这4种名称,我们习惯使用其最

视频编码有关知识

高效率视频编码编辑 高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,简称HEVC)是一种视频压缩标准,被视为是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC标准的继任者。2004年开始由ISO/IECMoving Picture Experts Group(MPEG)和ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作为ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2或称作ITU-T H.265开始制定[1][2][3][4][5]。第一版的HEVC/H.265视频压缩标准在2013年4月13日被接受为国际电信联盟(ITU-T)的正式标准[1][2][6]。HEVC 被认为不仅提升图像质量,同时也能达到H.264/MPEG-4 AVC两倍之压缩率(等同于同样画面质量下比特率减少了50%),可支持4K分辨率甚至到超高清电视(UHDTV),最高分辨率可达到8192×4320(8K分辨率)。 数个基于HEVC延伸的编码标准正在进行中,包含range extensions(支持高级的视频格式)、可调式编码和3D视频编码标准。 目录 [隐藏] ? 1 历史 o 1.1 标准制定 o 1.2 规格书时程 ? 2 技术细节 o 2.1 编码树单元Coding Tree Block o 2.2 帧内编码Intra Coding o 2.3 帧间编码Inter Coding o 2.4 转换编码Transform Coding o 2.5 环路滤波器Loop Filtering ? 2.5.1 去区块滤波器Deblocking Filter ? 2.5.2 取样自适应偏移Sample Adaptive Offset o 2.6 熵编码Entropy Coding o 2.7 平行化编码工具 ? 2.7.1 Slice ? 2.7.2 Tile ? 2.7.3 Wavefront Processing ? 3 编码规范 o 3.1 Profile

音视频编码技术与格式大全

音视频编码技术与格式大全 一、常见视频格式中采用的技术 当PC开始拥有FPU(浮点处理器)后,PC如何处理多媒体信息的问题也被摆上台面。无数专家开始为音频视频编码技术运用在PC上开始忙碌了,视频技术也因此得到了飞快的进步。 1、无声时代的FLC FLC、FLI是Autodesk开发的一种视频格式,仅仅支持256色,但支持色彩抖动技术,因此在很多情况下很真彩视频区别不是很大,不支持音频信号,现在看来这种格式已经毫无用处,但在没有真彩显卡没有声卡的DOS时代确实是最好的也是唯一的选择。最重要的是,Autodesk的全系列的动画制作软件都提供了对这种格式的支持,包括著名的3D Studio X,因此这种格式代表了一个时代的视频编码水平。直到今日,仍旧有不少视频编辑软件可以读取和生成这种格式。但毕竟廉颇老矣,这种格式已经被无情的淘汰。 2、载歌载舞的AVI AVI——Audio Video Interleave,即音频视频交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技术及其应用软件VFW(Video for Windows)。在AVI文件中,运动图像和伴音数据是以交织的方式存储,并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个AVI文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。AVI文件用的是AVI RIFF形式,AVI RIFF 形式由字串“AVI”标识。所有的AVI文件都包括两个必须的LIST块。这些块定义了流和数据流的格式。AVI文件可能还包括一个索引块。 只要遵循这个标准,任何视频编码方案都可以使用在AVI文件中。这意味着AVI有着非常好的扩充性。这个规范由于是由微软制定,因此微软全系列的软件包括编程工具VB、VC 都提供了最直接的支持,因此更加奠定了AVI在PC上的视频霸主地位。由于AVI本身的开放性,获得了众多编码技术研发商的支持,不同的编码使得AVI不断被完善,现在几乎所有运行在PC上的通用视频编辑系统,都是以支持AVI为主的。AVI的出现宣告了PC上哑片时代的结束,不断完善的AVI格式代表了多媒体在PC上的兴起。 说到AVI就不能不提起英特尔公司的Indeo video系列编码,Indeo编码技术是一款用于PC视频的高性能的、纯软件的视频压缩/解压解决方案。Indeo音频软件能提供高质量的压缩音频,可用于互联网、企业内部网和多媒体应用方案等。它既能进行音乐压缩也能进行

H.265视频编码标准简介

H.265 H.265是ITU-T VCEG正在规划中的视频编码标准,期望在2008-2010期间推出。其目标是给音视频服务提供更好的视频编码方法。音视频服务包括会话式和非会话式音视频服务。其中会话式音视频服务包括视频会议和可视电话,非会话式音视频服务包括流媒体、广播、文档下载、媒体存储/播放和数字摄像机。 H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264,保留原来的某些技术,同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。视频编码标准的发展会更加适应各种类型的网络,比如,internet、LAN、Mobile、ISDN、GSTN、H.222.0、NGN等网络。具 体的研究内容包括:提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。 传输码率要求和图像解析度 H.263可以1.3~1.8Mbps的传输速度实现标准清晰度广播级数字电视(符合CCIR601、CCIR656标准要求的720*576);而H264由于算法优化,可以低于1Mbps 的速度实现标清数字图像传送;H265相比h264进步更为明显,可以实现利用 1~2Mbps的传输速度传送720P(分辨率1280*720)普通高清音视频传送。 H.265会有哪些进展? 在运动预测方面,下一代算法可能不再沿袭“宏块”的画面分割方法,而可能采用面向对象的方法,直接辨别画面中的运动主体。在变换方面,下一代算法可能不再沿袭基于付立叶变换的算法族,有很多文章在讨论,其中提请大家注意所谓的“超完备变换”,主要特点是:其MxN的变换矩阵中,M大于N,甚至远大于N,变换后得到的向量虽然比较大,但其中的0元素很多,经过后面的熵编码压缩后,就能得到压缩率较高的信息流。 关于运算量,H.26?的压缩效率比MPEG-2提高了1倍多,其代价是计算量提高了至少4倍,导致高清编码需要100GOPS的峰值计算能力。尽管如此,仍有可能使用目前的主流IC工艺和普通设计技术,设计出达到上述能力的专用硬件电路,且使其批量生产成本维持在原有水平。5年(或许更久)以后,新的技术被接受为标准,其压缩效率应该比H.26?至少提高1倍,估计对于计算量的需求仍然会增加4倍以上。随着半导体技术的快速进步,相信届时实现新技术的专用芯片的批量生产成本应该不会有显著提高。因此,500GOPS,或许是新一代技术对于计算能力的需求上限。H.265具体简介 ZPAV (H.265) 是音视频压缩解压协议,非常不同于H264/MPEG4,ZPAV (H.265) 的基本算法是小波,多级树集合群,广义小波,数学形态小波,...... ZPAV

视频格式及解码知识

本人关于视频转换的基础知识和本人自身经验: 一,视频格式知识:首先要记住的是,文件的后缀名不代表其视频和音频的编码格式。 1,封装格式:封装格式表明这个视频文件是用什么方案把视频流,音频流以及字幕融和在一个文件中。一般来说,视频文件的后缀名就是它的封装格式。常见的封转格式有MKV,MP4,RMVB,AVI,WMV。 2,视频编码格式:视频格式表明用什么方案来处理,压缩画面,使之成为视频流。常见的有MPEG系列(具体有mpeg1,mpeg2,AVC,Divx,Xvid等);Real Video系列;AVI,WMV9等 3,音频编码格式:声音的编码方案,常见的有mp3,aac,flac,ape等。音频文件一般是独立的,所以音频文件的后缀名就是它的编码格式。文件名为“xxxx.mp3”的文件就是mp3格式。 视频文件一般是有画面有声音的,而画面跟声音原本是分开存在的,因此需要有方案将两者结合起来。而这些结合的方案就是所谓的封转格式。自然,字幕也成了可以加进去的对象。有些封装格式兼容性强,能兼容较多的视频格式和音频格式。比如一个文件名为“xxxxx.mkv”的文件,其视频格式可以是AVC;AVI;MPEG等格式中的一种,音频格式可以是mp3,aac,flac等格式中的一种,可能还包含着字幕文件。要说的是,网上的很多文件是以RMVB封装格式传输的。这个格式兼容性差,只支持本家的Real Video系列的视频编码格式。因此很多人因此认为文件的后缀名就是视频的编码格式,这是个误解! 二,各种设备支持的格式: 电脑当然是万能的,只要你硬件条件够,而且装了对应的解码器,就能播放放这些视频。现在的播放软件如暴风影音,QQ影音之类的,内嵌的解码器都基本上全了。我推荐射手影音播放器,除了播放功能之外无任何其他冗余的附件。万能且干净。 DVD播放器支持面比较窄,一般是VOB封装格式,MPEG1或2的视频格式。 手机:大部分能播放视频手机支持的封装格式是AVI;MP4;3GP。视频格式常见的是Divx;AVC,AVI。音频格式常见的是mp3,aac,flac。性能强的新款手机支持的就比较多。 MP4和所谓的MP5:低端的支持的少,主要的也是AVI;MP4;3GP。高端的支持的多,现在的基本上都是全格式支持了。 还有其他的设备就看说明书吧。 三,转换方案。本人一般用的软件是格式工厂,即不会太复杂,又具有比较强的自定义参数功能。 1,了解你的设备支持什么格式。优先选择mkv或mp4封装格式,AVC视频格式,aac音频格

常见的几种高清视频编码格式精编版

常见的几种高清视频编 码格式 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

高清视频的编码格式有五种,即、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上,现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩,以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV- HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以与VC-1这两种主流的编码格式流传。 编码 编码高清视频 是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。最具价值的部分是更高的数据压缩比,在同等的图像质量,的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高~2倍。正因为如此,经过压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,只需要1Mbps~2Mbps的传输速率,目前已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳,成为新一代HD DVD的标准,不过解码算法更复杂,计算要求比WMA-HD还要高。 从ATI的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列显卡开始,它们均加入对硬解码的支持。与MPEG-4一样,经过压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别。 总的来说,常见的几种高清视频编码格式的特点是能够以更低的码率得到更高的画质,相同效果的MPEG2与影片做比较,后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着,不仅能够节省HDTV的存储空间,而且还可以在手机等带

视频编码全参数

视频编码参数 编码类型 编码类型为H264。 Adaptive DCT 允许使用8*8DCT。对画面质量和压缩效率都有好处。I4*4,P4*4,P8*8,B8*8:AVC标准允许使用多种DCT 块划分方式,这里就能选择允许使用的DCT块划分方式。前面的字母代表对于的帧类型,后面的数字代表块大小。本选项对画面质量和压缩效率都有好处,推荐都选上。I8*8需要ADaptive DCT打开才有效。 帧率 每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。一般来说30fps就是可以接受的,但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感,但是一般来说超过75fps一般就不容易察觉到有明显的流畅度提升了。如果帧率超过屏幕刷新率只会浪费图形处理的能力,因为监视器不能以这么快的速度更新,这样超过刷新率的帧率就浪费掉了。 GOP(Group of picture) 关键帧的周期,也就是两个IDR帧之间的距离,一

个帧组的最大帧数,一般而言,每一秒视频至少需要使用 1 个关键帧。增加关键帧个数可改善质量,但是同时增加带宽和网络负载。 需要说明的是,通过提高GOP值来提高图像质量是有限度的,在遇到场景切换的情况时,H.264编码器会自动强制插入一个I帧,此时实际的GOP值被缩短了。另一方面,在一个GOP中,P、B帧是由I帧预测得到的,当I帧的图像质量比较差时,会影响到一个GOP中后续P、B帧的图像质量,直到下一个GOP开始才有可能得以恢复,所以GOP 值也不宜设置过大。 同时,由于P、B帧的复杂度大于I帧,所以过多的P、B帧会影响编码效率,使编码效率降低。另外,过长的GOP还会影响Seek操作的响应速度,由于P、B帧是由前面的I或P帧预测得到的,所以Seek操作需要直接定位,解码某一个P或B帧时,需要先解码得到本GOP内的I帧及之前的N个预测帧才可以,GOP值越长,需要解码的预测帧就越多,seek响应的时间也越长。 CABAC/CAVLC H.264/AVC标准中两种熵编码方法,CABAC叫自适应二进制算数编码,CAVLC叫前后自适应可变长度编码,这两个选项中,CAVLC是低质量的,易于解码的选项,CABAC是高质量的,难于解码的选项。

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