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视频编码技术的基本原理及其现状分析

与H.261和H.263相关的国际标准
来源:投影时代 更新日期:2007-08-22 作者:pjtime资讯组
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与H.261和H.263相关的国际标准

   与H.261有关的国际标准

    H.320:窄带可视电话系统和终端设备;

    H.221:视听电信业务中64~1 920Kb/s信道的帧结构;

    H.230:视听系统的帧同步控制和指示信号;

    H.242:使用直到2Mb/s数字信道的视听终端的系统。

   与H.263有关的国际标准

    H.324:甚低码率多媒体通信终端设备;

    H.223:甚低码率多媒体通信复合协议;

    H.245:多媒体通信控制协议;

    G.723.1.1:传输速率为5.3Kb/s和6.3Kb/s的语音编码器。

JPEG

    国际标准化组织于1986年成立了JPEG(Joint Photographic Expert Group)联合图片专家小组,主要致力于制定连续色调、多级灰度、静态图像的数字图像压缩编码标准。常用的基于离散余弦变换(DCT)的编码方法,是JPEG算法的核心内容。

MPEG-1/2

    MPEG-1标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码,其数码率为1.5Mb/s。 MPEG-1的视频原理框图和H.261的相似。

    MPEG-1视频压缩技术的特点:1. 随机存取;2. 快速正向/逆向搜索;3 .逆向重播;4. 视听同步;5. 容错性;6. 编/解码延迟。MPEG-1视频压缩策略:为了提高压缩比,帧内/帧间图像数据压缩技术必须同时使用。帧内压缩算法与JPEG压缩算法大致相同,采用基于DCT的变换编码技术,用以减少空域冗余信息。帧间压缩算法,采用预测法和插补法。预测误差可在通过DCT变换编码处理,进一步压缩。帧间编码技术可减少时间轴方向的冗余信息。

    MPEG-2被称为“21世纪的电视标准”,它在MPEG-1的基础上作了许多重要的扩展和改进,但基本算法和MPEG-1相同。

MPEG-4

    MPEG-4标准并非是MPEG-2的替代品,它着眼于不同的应用领域。MPEG-4的制定初衷主要针对视频会议、可视电话超低比特率压缩(小于64Kb/s)的需求。在制定过程中,MPEG组织深深感受到人们对媒体信息,特别是对视频信息的需求由播放型转向基于内容的访问、检索和操作。

    MPEG-4与前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同,它为多媒体数据压缩编码提供了更为广阔的平台,它定义的是一种格式、一种框架,而不是具体算法,它希望建立一种更自由的通信与开发环境。于是MPEG-4新的目标就是定义为:支持多种多媒体的应用,特别是多媒体信息基于内容的检索和访问,可根据不同的应用需求,现场配置解码器。编码系统也是开放的,可随时加入新的有效的算法模块。应用范围包括实时视听通信、多媒体通信、远地监测/监视、VOD、家庭购物/娱乐等。

JVT:新一代的视频压缩标准

    JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的联合视频工作组(Joint Video Team),致力于新一代数字视频压缩标准的制定。

    JVT标准在ISO/IEC中的正式名称为:MPEG-4 AVC(part10)标准;在ITU-T中的名称:H.264(早期被称为H.26L)

H264/AVC

    H264集中了以往标准的优点,并吸收了以往标准制定中积累的经验, 采用简洁设计,使它比MPEG4更容易推广。H.264创造性了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预测等新的压缩技术,使用了更精细的分象素运动矢量(1/4、1/8)和新一代的环路滤波器,使得压缩性能大大提高,系统更加完善。

    H.264主要有以下几大优点:

    1、高效压缩:与H.263+和MPEG4 SP相比,减小50%比特率

    2、 延时约束方面有很好的柔韧性

    3、 容错能力

    4、编/解码的复杂性可伸缩性

    5、解码全部细节:没有不匹配

    6、高质量应用

    7、 网络友善

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