视频压缩编解码标准
H.261和H.263标准
1. H.261标准
H.261标准是视频图像压缩编码国际标准。由 于各个领域对利用综合服务数字网(Integrated Services Digital Network,ISDN)提供电视服务的 需求不断增长,CCITT的第XV研究小组于1984年组 建了一个关于可视电话编码的特别小组,它的目标 是建立一个传输率为m×384kbps(m=1,2,…, 5)的视频编码标准。
要在低于64k的传输通道中同时传输视频、音频和其他控制信号, 就需要对源数据进行大量的压缩。就视频信号为例,对于一个 176×144大小的图像,以Y:U:V = 4:1:1的格式进行采样,如 果按每秒15帧的速度播放,则不压缩时要求的传输带宽为: 176×144×(8+2+2)×30=9 123 840(bps) 而以带宽为28.8k的通用电话网作为传输通道时,则要求图像压缩比 为316.8。这是一个十分惊人的压缩比例。以JPEG静态图像压缩标准 为例,图像的压缩比大约为20~30。而现在最常用的VCD运动图像 压缩标准MPEG-I,它的压缩比大约为30左右。对于新一代的DVD 运动图像压缩标准MPEG-II,它的压缩比也大致为30左右。现在对 运动图像压缩比的要求达到300,这就需要采用新的标准对运动图像 进行编码了。
H.263编解码模块图
CIF
QCIF
行/帧
像素/行
行/帧
像素/行
亮度(Y)
288
360(352)
144
180(176)
色度(CB)
144
180(176)
72
9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(88)
色度(CR)
144
180(176)
H264编解码协议详解
H264编解码协议详解H.264编解码协议,也被称为AVC(Advanced Video Coding),是一种广泛应用于视频压缩的标准。
它是一种基于帧的压缩算法,可以将高质量的视频数据以较低的比特率传输和存储。
以下是H.264编解码协议的详细解释:1.压缩结构H.264使用了多种技术来实现高效率的视频压缩。
它使用了预测编码、变换编码和熵编码等多种技术。
预测编码通过利用帧间和帧内的冗余性,对视频进行空间和时间上的预测。
变换编码则通过对预测误差进行离散余弦变换(DCT),在频域上进行编码。
最后,熵编码使用了熵编码表将变换后的数据进行进一步的压缩。
2.帧结构H264将视频数据划分为一系列的帧,每个帧包含了许多宏块(macroblock)。
其中,关键帧(I帧)是完全独立的帧,它包含了视频的全局信息。
预测帧(P帧)和双向预测帧(B帧)则通过对前一帧和前后一帧进行预测来进行编码。
P帧只依赖前一帧,而B帧则依赖前后两帧。
这种结构可以进一步提高视频压缩的效率。
3.量化参数H.264使用量化参数对预测误差进行编码。
量化参数决定了每个预测误差值的精度,较大的量化参数会导致更高的压缩率,但也会导致较大的失真。
编码器和解码器可以通过动态调整量化参数来平衡压缩率和失真。
4.帧间预测帧间预测是H.264压缩的核心技术之一、它通过对前后帧的像素进行比较,预测当前帧的像素值。
如果在帧间没有大的运动,那么预测误差就会较小,从而达到更好的压缩效果。
帧间预测有多种模式,包括帧间直接模式(inter-direct mode)、帧间双向模式(inter-bidirect mode)和帧间skip模式(inter-skip mode)等。
5.熵编码H.264使用了基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)和基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)两种熵编码技术。
CAVLC主要用于编码量化系数和运动矢量等数据,而CABAC主要用于编码预测模式和其他语法元素。
新一代的视频编码标准H.264
新一代的视频编码标准H.264文 / 摘要:H.264是国际电联最新通过的新一代甚低码率视频编码标准。
本文旨在阐述H.264视频编码标准的关键技术,并介绍了其在视频会议中的应用。
关键词:H.264 视频编码多帧预测视频会议一、引言ITU-T和ISO/IEC JTC1是目前国际上制定视频编码标准的正式组织,ITU-T的标准称之为建议,并命名为H.26x 系列,比如H.261、H.263等。
ISO/IEC的标准称为MPEG-x,比如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
H.26x系列标准主要用于实时视频通信,比如视频会议、可视电话等;MPEG系列标准主要用于视频存储(DVD) 、视频广播和视频流媒体(如基于Internet、 DSL的视频,无线视频等等)。
除了联合开发H.262/MPEG-2标准外,大多数情况下,这两个组织独立制定相关标准。
自1997年,ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG再次合作,成立了Joint Video Team (JVT),致力于开发新一代的视频编码标准H.264。
1998年1月,开始草案征集;1999年9月,完成了第一个草案;2001年5月,制定了其测试模式TML-8;2002年6月,JVT第5次会议通过了H.264的FCD板;2002年12月,ITU-T 在日本的会议上正式通过了H.264标准,并于2003年5月正式公布了该标准。
国际电信联盟将该系统命名为H.264/AVC,国际标准化组织和国际电工委员会将其称为14496-10/MPEG-4 AVC。
二、H.264标准概述H.264和以前的标准一样,也是DPCM加变换编码的混合编码模式。
但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比H.263++好得多的压缩性能;加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。
视频压缩 基本算法与标准
视频压缩视频压缩又称视频编码,所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。
一般的通用数据压缩方案如下图:压缩就是一个传播的过程,所以在压缩与解压缩之间,没有信号的丢失则称这种压缩就是无损的,相反的就是有损的,都有各自的算法,下面介绍。
无损压缩算法一游长编码(Run-Length Coding, RLC)产生年代:未知。
主要人物:未知。
基本思想:如果我们压缩的信息源中的符号具有这样的连续的性质,即同一个符号常常形成连续的片段出现,那么我们可以对这个符号片段长度进行这样的的编码。
例子:输入:5555557777733322221111111游长编码为:(5,6)(7,5)(3,3)(2,4)(l,7)二变长编码:1 香农-凡诺算法产生年代:未知主要人物:Shannon 和Robert Fano基本思想:对于每个符号出现的频率对符号进行排序,递归的将这些符号分成两部分,每一部分有相近的频率,知道只有一个符号未止。
说明:过程用一颗二叉树完成,它是一种自顶向下的过程,对于此输入5个字符则自然的分成2,3左右两子树,接着就是递归的过程。
因为分法不唯一,所以下列输出是一种情况。
例子:输入:HELLO输出:10 110 0 0 111(左子树标0)2赫夫曼编码产生年代:1952年主演人物:David A.Huffman基本思想:与香农-凡诺算法的区别在于,赫夫曼编码采用的是一种自下而上的描述方式,先从符号的频率中选取最小的两个符号,合成一个新的结点,进行等效的代替,然后也是个递归过程。
说明:赫夫曼编码具有唯一的前缀性质和最优性。
例子:对于输入:HELLO 建立的一刻赫夫曼树 扩展:扩展的赫夫曼编码,这是相对于数据中某个符号的概率较大(接近1.0)时,将几个符号组成组,然后为整个组赋予一个码字。
自适应的赫夫曼编码,这是一个边接收边编码的过程,完全的体现了适应的过程,需要对二叉树进行改变,由接收到的数据去添加进二叉树中,自动生成新的“赫夫曼树”。
svac编解码标准
svac编解码标准SVAC是中国自主研发的安防视频压缩标准,其编解码标准主要基于运动估计和变换编码等技术,具有较高的压缩效率和可靠性。
下面是对SVAC编解码标准的详细介绍。
一、SVAC编解码标准概述SVAC编解码标准是一种针对安防视频应用的高效压缩标准,其主要目标是提供高清晰度、高帧率、低码率的视频压缩效果。
该标准采用了多种技术手段,如运动估计、变换编码、熵编码等,以实现高效的视频压缩。
二、SVAC编解码标准技术1、运动估计运动估计是SVAC编解码标准的核心技术之一。
它通过分析相邻帧之间的像素变化,来预测当前帧的运动向量。
这种预测可以大幅度减少视频数据的大小,从而实现高效的压缩。
2、变换编码变换编码是另一种重要的技术手段。
它通过将视频帧从时域转换到频域,将信号能量集中到少数的几个变换系数上,从而减少视频数据的冗余信息。
这种编码方式可以进一步压缩视频数据的大小。
3、熵编码熵编码是一种无损的压缩编码方式。
它根据视频数据的统计特性,对数据进行编码,以实现数据的高效存储和传输。
三、SVAC编解码标准的优势1、高压缩效率SVAC编解码标准采用了多种技术手段,能够有效地减少视频数据的冗余信息,从而实现高效的压缩。
相较于传统的视频压缩标准,SVAC能够提供更高的压缩效率。
2、高清晰度、高帧率、低码率SVAC编解码标准的目标是提供高清晰度、高帧率、低码率的视频压缩效果。
这意味着在保证视频质量的同时,能够减少存储空间和网络带宽的需求。
3、自主知识产权SVAC是中国自主研发的安防视频压缩标准,具有自主知识产权。
这使得中国在安防领域具有更强的竞争力,也为中国安防产业的发展提供了有力的支持。
avc检测标准
avc检测标准
AVC(Advanced Video Coding)是一种用于视频压缩的标准,也称为H.264或MPEG-4 Part 10。
AVC检测标准主要涉及视频编码和解码的技术规范,用于确保视频在压缩过程中的质量和兼容性。
AVC检测标准包括以下方面:
1. 视频编码参数:确定视频编码的参数设置,如分辨率、帧率、比特率等。
这些参数会影响到视频的清晰度、流畅度和文件大小。
2. 码率控制:确定视频编码过程中的码率控制策略,以平衡视频质量和压缩效率。
码率控制可以根据不同场景和需求进行调整,例如恒定比特率(CBR)、可变比特率(VBR)等。
3. 压缩算法:AVC使用了多种压缩算法来减小视频文件的大小,同时尽可能保持高质量的视觉效果。
这些算法包括运动估计、变换编码、熵编码等。
4. 解码器兼容性:确保不同厂商生产的解码器能够正确解码符合AVC标准的视频。
这有助于视频在不同设备上的播放和共享。
5. 码流格式:定义了AVC视频的码流格式,包括视频帧的组织方式、头部信息、封装格式等。
常见的封装格式有MP4、AVI、MKV等。
总之,AVC检测标准旨在确保视频压缩的质量和互操作性,使得使用AVC编码的视频能够在各种设备和平台上播放和传输。
1。
常用的视频压缩标准
常用的视频压缩标准
首先,我们来介绍一下最常见的视频压缩标准之一,H.264。
H.264是一种先进的视频压缩标准,也被称为MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding)。
它是一种
针对高清视频压缩而设计的标准,可以在保持高质量的情况下大幅度减小文件大小。
H.264广泛应用于在线视频、蓝光光盘、高清电视等领域,是目前应用最为广泛的
视频压缩标准之一。
另外一个常见的视频压缩标准是H.265,也被称为HEVC(High Efficiency Video Coding)。
H.265是H.264的后继者,相较于H.264,在保持同样画质的情况下,可以将文件大小再减小约50%。
因此,H.265在4K超高清视频领域有着显著
的优势,是未来视频压缩的主流标准之一。
除了H.264和H.265,还有一些其他常见的视频压缩标准,如MPEG-2、
MPEG-4、VP9等。
这些标准各有特点,适用于不同的场景和需求。
例如,MPEG-
2主要用于DVD、数字电视等传统领域,MPEG-4则广泛应用于移动视频、网络视频等领域,VP9则是Google推出的开源视频编解码器,在在线视频领域有着一定
的应用。
综上所述,不同的视频压缩标准各有特点,适用于不同的场景和需求。
在选择
视频压缩标准时,需要根据具体的应用场景和需求来进行选择,以达到最佳的压缩效果和视听体验。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
视频压缩标准
视频压缩标准视频压缩是指将视频文件通过一定的编码和压缩算法,减少其文件大小,以便更方便地存储、传输和播放。
在数字化时代,视频内容的需求越来越大,而视频文件通常会占用较大的存储空间,因此视频压缩成为了一项重要的技术。
在视频压缩中,标准起着至关重要的作用,它们规定了视频压缩的方式、参数和规范,为视频压缩提供了统一的参照。
本文将介绍几种常见的视频压缩标准及其特点。
一、H.264/AVC。
H.264/AVC是一种广泛使用的视频压缩标准,它具有高压缩比和良好的视频质量。
H.264/AVC支持多种分辨率和帧率,适用于不同的应用场景,如网络视频、蓝光光盘、数字电视等。
其压缩效率高,能够在保证视频质量的前提下,显著减小视频文件的大小,节省存储和传输成本。
此外,H.264/AVC还支持多种编码参数和功能,如运动补偿、变换编码、熵编码等,能够更好地适应不同的视频内容和场景。
二、H.265/HEVC。
H.265/HEVC是H.264/AVC的后继标准,它在视频压缩性能上有了显著的提升。
H.265/HEVC采用了更加先进的编码技术,如更高效的运动估计、更灵活的变换块大小、更优化的熵编码等,使得其在相同视频质量下,能够实现更大幅度的压缩。
H.265/HEVC广泛应用于4K、8K超高清视频、虚拟现实等领域,能够满足对高清晰度、高帧率的视频内容的需求。
三、VP9。
VP9是由Google开发的开源视频编解码器,它主要用于网络视频的压缩和传输。
VP9采用了先进的编码技术,如更高效的预测模式、更灵活的变换块大小、更优化的熵编码等,能够实现与H.265/HEVC相当的压缩性能。
与H.265/HEVC相比,VP9具有更好的兼容性和开放性,能够更好地适应不同的平台和设备。
四、AV1。
AV1是由Alliance for Open Media开发的开源视频编解码器,它旨在提供更高效的视频压缩性能。
AV1采用了一系列先进的编码技术,如更高效的预测模式、更灵活的变换块大小、更优化的熵编码等,能够实现比VP9更高的压缩比。
视频编解码标准的性能评估与比较分析
视频编解码标准的性能评估与比较分析随着视频应用的广泛应用,视频编解码标准越来越重要。
视频编解码标准是指将采集的视频信号编码成数字信号来保存和传输,这是视频应用的基础。
目前市场上真正有影响力的编解码标准主要有 H.264、H.265、VP9 等,本文将会从性能评估和比较分析两个方面来探讨这几种编解码标准。
1. 性能评估性能评估是评价视频编解码标准优劣的重要指标,主要从以下四个方面来评估:1.1 压缩率压缩率指的是视频编码前和编码后的比特率之比,一般情况下压缩率越大,图像质量损失越小,传输速度越快。
目前来看,H.265 比早期的 H.264 在压缩率方面有显著提升,而 VP9 的压缩效率比 H.265 还高。
1.2 画质画质评测是衡量视频编解码标准优劣的关键因素之一。
画质受多种因素影响,例如分辨率、码率、编码器、解码器等等,而细致的比较需要全面的测试。
一般情况下,在相同码率下,H.265 的画质优于 H.264,而 VP9 在低码率情况下画质表现更优。
1.3 速度速度是评价视频编解码标准优劣的又一个关键因素。
视频编码器的处理速度直接影响了用户体验。
从编码速度方面来看,VP9 比 H.265 快,而 H.264 的速度则取决于硬件和软件优化情况。
1.4 兼容性视频编解码标准的兼容性指的是标准能否被广泛接受。
目前来看,H.264 是最为广泛的应用。
VP9 也被越来越多的厂商支持,而 H.265 还相对不够成熟,兼容性不如前两种标准。
2. 比较分析接下来我们从几方面对 H.264、H.265、VP9 进行比较分析。
2.1 应用领域H.264 是目前最为广泛使用的视频编解码标准,应用领域广泛。
H.265 和 VP9 则更多应用于高清视频和 4K 视频的压缩。
而在目前来看 H.265 更适合于手机、VR 等应用领域。
2.2 采用厂商H.264 是由德国 Telenor、英特尔、日本 NTT 东芝等公司共同开发。
视频压缩标准
视频压缩标准视频压缩是指通过一定的编码算法和压缩技术,将视频文件的体积减小,同时保持尽可能高的画质和音质。
在数字化信息时代,视频压缩标准成为了制定和遵循的重要规范,它直接影响着视频文件的传输、存储和播放质量。
本文将介绍几种常见的视频压缩标准,以及它们的特点和应用领域。
1. H.264/AVC。
H.264/AVC(Advanced Video Coding)是一种由国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同制定的视频压缩标准。
它采用了先进的预测编码和变换编码技术,能够在保持较高画质的情况下显著减小视频文件的体积。
H.264/AVC广泛应用于数字电视、蓝光光盘、视频会议等领域,是当前最为流行的视频压缩标准之一。
2. H.265/HEVC。
H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)是H.264/AVC的后继标准,也是当前最先进的视频压缩标准之一。
相比于H.264/AVC,H.265/HEVC在相同画质下能够实现更高的压缩比,从而减小视频文件的体积。
这使得H.265/HEVC在4K超高清视频、网络视频流媒体等领域有着广泛的应用前景。
3. VP9。
VP9是由Google开发的开源视频编解码器,被广泛应用于YouTube等在线视频平台。
它采用了先进的编码技术和高效的压缩算法,能够在保持良好画质的情况下实现较高的压缩比。
VP9适用于网络视频传输和在线视频播放,能够有效减小网络带宽的占用,提升视频播放的流畅性和稳定性。
4. AV1。
AV1是由Alliance for Open Media组织制定的开源视频编解码器,旨在成为未来的主流视频压缩标准。
它采用了先进的编码技术和高效的压缩算法,能够在保持极高画质的情况下实现更高的压缩比。
AV1已经得到了Google、Netflix、Amazon等互联网巨头的支持和应用,未来有望成为在线视频传输和存储的主流标准。
总结。
视频压缩标准在数字化信息时代具有重要意义,它直接影响着视频文件的传输、存储和播放质量。
各种音频视频压缩标准介绍汇总
H.264H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。
国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(AdvancedVideoCoding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
因此,不论是MPEG-4AVC、MPEG-4Part10,还是ISO/IEC14496-10,都是指H.264。
H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式,它既保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。
[4]1.低码率(LowBitRate):和MPEG2和MPEG4ASP等压缩技术相比,在同等图像质量下,采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8,MPEG4的1/3。
[4]显然,H.264压缩技术的采用将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。
[4]2.高质量的图象:H.264能提供连续、流畅的高质量图象(DVD质量)。
[4]3.容错能力强:H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。
[4]4.网络适应性强:H.264提供了网络抽象层(NetworkAbstractionLayer),使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输(例如互联网,CDMA,GPRS,WCDMA,CDMA2000等)。
[4]H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。
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,它负责对视频数在H.264中采用了6阶FIR滤波器的内插获得1/2像素位置的值。
当1/2像素值获得后, 1/4像素值可通过线性内插获得,对于4:1:1的视频格式,亮度信号的1/4 像素精度对应于色度部分的1/8像素的运动矢量,因此需要对色度信号进行1/8像素的内插运算。
H264视频压缩编码标准
述
由上边像素推出相应像素值 由左边像素推出相应像素值 由上边和左边像素平均值推出相应像素值 利用线形“plane”函数及左、上像素推出相应像素值,适用于亮 度变化平缓区域
SLIDE 30
帧内预测
图6 16×16 宏块 举例:图6给出了一个左上方像素 已编码的亮度宏块。图7 给出了4 种预测模式预测结果。其中模式 3最 匹配原始宏块。帧内16×16模式适用 于图像平坦区域预测。 图7 帧内 16×16 预测块
SLIDE 11
–
–
–
H.264/AVC的结构
图3 H.264档次
SLIDE 12
H.264/AVC的结构
编码数据格式
– H.264支持4:2:0的逐行或隔行视频的编码和解码。
SLIDE 13
H.264/AVC的结构
参考图像
– 可从一组前面或后面已编码图像中选出一个或两个 与当前最匹配的图像作为帧间编码间的参数图像, – H.264中最多可从15个参考图像中进行选择,选出 最佳的匹配图像。 – 对于P片中帧间编码宏块可从表“0”中选择参数图 像;对于B片中的帧间编码宏块和宏块分割的预测, 可从表“0”和“1”中选择参考图像。
SLIDE 17
H.264/AVC的结构
表1 MB到片组的映射 名称 类型 0 1 2 3 交错 散乱 前景和背景 Box-out MB游程被依次分配给每一块组(图8) 每一片组中的MB被分散在整个图象中(图9) 例见图10 从帧的中心开始,产生一个箱子,其MB属于片组 0,其它MB属于片组(图11) 描述
SLIDE 9
H.264/AVC的结构
名词解释
– 宏块、片: 一个编码图像通常划分成若干宏块组成,一个 宏块由一个16×16亮度像素和附加的一个8×8 Cb和一个 8×8 Cr彩色像素块组成。每个图象中,若干宏块被排列成 片的形式。 I片只包含I宏块,P片可包含P和I宏块,而B片可包含B和I宏 块。 I宏块利用从当前片中已解码的像素作为参考进行帧内预测。 P宏块利用前面已编码图象作为参考图象进行帧内预测, 一个帧内编码的宏块可进一步作宏块的分割:即16×16、 16×8、8×16或8×8亮度像素块(以及附带的彩色像素); 如果选了8×8的子宏块,则可再分成各种子宏块的分割,其 尺寸为8×8、8×4、4×8或4×4亮度像素块(以及附带的彩 色像素)。 B宏块则利用双向的参考图象(当前和未来的已编码图象帧) 进行帧内预测。。
目前主流的几种数字视频压缩编解码标准(转载)
⽬前主流的⼏种数字视频压缩编解码标准(转载)上⼀篇主要讲了H.264,接下来我们看⼀下其他编解码标准。
参看:参看:参看:JPEG联合图⽚专家组(JPEG,Joint Photographic Experts Group)是作为国际标准化组织(ISO)与电报电话国际协会(CCITT,国际电信联盟ITU的前⾝)的联合⼯作委员会于1987年成⽴的,于1988年成⽴JBIG(Joint Bi-level Image Experts Group),现在同属ISO/IECJTC1/SC29 WG1(ITU-T SG8),专门致⼒于静⽌图⽚(still images)压缩。
JPEG已开发三个图像标准。
第⼀个直接称为JPEG标准,正式名称叫“连续⾊调静⽌图像的数字压缩编码”(Digital Compression and Coding of Continuous-tone still Images), 1992年正式通过。
JPEG开发的第⼆个标准是JPEG-LS(ISO/IEC 14495, 1999)。
JPEG-LS仍然是静⽌图像⽆损编码,能提供接近有损压缩压缩率。
JPEG 的最新标准是JPEG 2000(ISO/IEC 15444, 等同的ITU-T编号T.800),于1999年3⽉形成⼯作草案,2000年底成为正式标准(第⼀部分)。
根据JPEG专家组的⽬标,该标准将不仅能提⾼对图像的压缩质量,尤其是低码率时的压缩质量,⽽且还将得到许多新功能,包括根据图像质量,视觉感受和分辨率进⾏渐进传输,对码流的随机存取和处理,开放结构,向下兼容等。
JPEG标准制定了四种⼯作模式:(1)顺序的基于DCT(Sequential DCT-based )模式,由DCT(离散余弦变换)系数的形成、量化和熵编码三步组成。
从左到右,从上到下扫描信号,为每个图像编码。
(2)累进的基于DCT(Progressive DCT-based)模式,⽣成DCT系数和量化中的关键步骤与基本顺序编码解码器相同。
视音频压缩技术标准简要说明
视音频压缩技术标准简要说明视音频是流特性业务,数据量很大未压缩的视频在Internet/Intranet上传输的效果是无法容忍的,而且会很容易地将网络资源吞没,造成网络拥塞甚至崩溃。
因此,IP视频通信的第一步就是视频压缩。
视频压缩编码的理论基础是信息论。
压缩就是从时域、空域两方面去除冗余信息,即将可推知的确定信息去掉。
编码方法大致可分为三类:1.考虑到图像信源的统计特性采用的预测编码方法、变换编码方法、矢量量化编码方法、子带-小波编码方法及神经网络编码方法等;2.考虑到视觉特性采用的基于方向滤波的图像编码方法、基于图像轮廓/纹理的编码方法;3.考虑到图像传递的景物特征,采用的分形编码、基于模块的编码方法。
在IP视音频通信应用中,编码方法的选择不但要考虑到压缩比、信噪比,还要考虑到算法的复杂性。
太复杂的编码算法可能会产生较高的压缩比,但也会带来较大的计算开销,软件实现时会影响通信的实时性。
目前,在众多视频编码算法中,影响最大并被广泛应用的算法标准是IOS/IEC MPEG和ITU-T H.26x。
1 MPEG标准概况F.1.1 MPEG-1ISO的活动图像专家组(MPEG)在1991年11月提出了ISO/IECⅡ172标准草案,通称MPEG-1标准。
该标准于1992年11月通过,1993年8月公布。
它是为工业级标准而设计的,可适用于不同带宽的设备,如 CD-ROM、Video-CD、CD-I等。
MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/s。
F.1.2 MPEG-21995年出台的MPEG-2(ISO/IEC 13818),它所追求的是CCIR601建议的图像质量,即为DVB、HDTV和DVD等制定的3Mbps-10Mbps的运动图像及其伴音的编码标准。
MPEG-2在NTSC制式下的分辨率可达720×486,MPEG-2还可提供广播级的视像和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,以及一个重低音声道,和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。
视频图像压缩标准主要有哪些
隔行扫描的特点,MPEG-2专门设置了“按帧编码”和“按场编码”两种 模式,并相应地对运动补偿和DCT方法进行了扩展,从而显著提高了压 缩编码的效率。考虑到标准的通用性,增大了重要的参数值,允许有更 大的画面格式、比特率和运动矢量长度。 MPEG-2视频是一系列的系统,每一个系统具有安排好的共性和兼容 程度。它允许对四种源格式或者级别进行编码,从简单清晰度(CIF格 式)到完全的高清晰度电视HDTV(High Definition Television)。除了 源格式的这种灵活性外,MPEG-2还规定了分辨率从低到高的4级5类共11 种单独的技术规范,同一种类不同级别间的图像分辨率和编码速率相差 甚远。表2给出了MPEG-2允许的级别和类的组合。 5、MPEG-4 1992年11月,MPEG专家组决定开发新的适应于极低码率的音频/视 频(AV,Audio-Visual)编码的国际标准,即MPEG-4。对于学术界来 说,极低码率(即小于64Kbit/s)是视频编码标准的最后一个比特率范 围。 MPEG-4专家组深入分析了AV领域中电视(television)、计算机 (computer)、通信(communication)以及其交叉融合的发展趋势后,认 为MPEG-4应该提供用于通信的新方式,其核心是基于内容contentbased)的AV信息存储、处理与操作,支持交互性、高压缩比以及通用存 储性等功能。同时在其结构上应具有适应性与可扩展性,以适应硬、软 件技术的不断发展,便于及时融合新的技术。 相对于MPEG的前两个压缩标准,MPEG-4已不再是一个单纯的视频音 频编解码标准,它将内容与交互性作为核心,从而为多媒体提供了一个 更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式和框架,而不是具体的算 法,这样人们可以在系统中加入许多新的算法。除了一些压缩工具和算 法外,各种各样的多媒体技术如图像分析与合成、计算机视觉、语音合 成等也可以充分应用于编码中。 H.261是ITU-T针对可视电话和会议电视、窄带ISDN等要求实时编解 码和低延时应用提出的一个编码标准。该标准包含的比特率为 p*64Kbit/s,其中p是一个整数,取值范围为1~30,对应比特率为 64Kbit/s~92Mbit/s。 6、H.261 H.261标准大体上分为两种编码模式:帧内模式和帧间模式。对于 缓和运动的人头肩像,帧间编码模式将占主导位置;而对画面切换频繁 或运动剧烈的序列图像,则帧间编码模式要频繁地向帧内编码模式切 换。 为了减少信道误码,采用一种叫做BCH(511,493)的纠错编码方 式。这种纠错码可以在493比特中自动纠正2比特的错误。按H261规 定,源编码器必须具备纠错编码的功能,而纠错编码是选用的。
数字有线电视压缩编码标准
数字有线电视压缩编码标准
数字有线电视是一种利用数字技术进行传输和接收电视信号的系统。
在数字有线电视中,为了有效地传输和存储数字视频信号,需要对其进行压缩编码。
目前,数字有线电视所采用的压缩编码标准主要是MPEG-2。
MPEG-2 是一种视频压缩编码标准。
它是一种有损压缩技术,可以将原始的数字视频信号压缩到较小的比特率,从而减少传输带宽和存储空间的需求。
MPEG-2 采用了一系列的技术来实现视频压缩,其中包括运动补偿、离散余弦变换(DCT)、量化和熵编码等。
通过这些技术的综合运用,可以有效地减少视频信号中的冗余信息,从而实现高效的压缩。
MPEG-2 标准支持多种分辨率和帧率,从标准清晰度到高清晰度都可以使用。
它还支持多种视频格式,如4:3 和16:9 的纵横比,以及不同的颜色空间和比特深度。
除了视频编码,MPEG-2 还包括音频编码部分,支持多种音频编码格式,如MPEG-1 Layer II 和AC-3 等。
这些音频编码技术可以提供高质量的音频效果。
总的来说,MPEG-2 作为数字有线电视的压缩编码标准,具有高效的压缩性能、广泛的兼容性和良好的音频支持。
它为数字有线电视的发展和普及做出了重要贡献,使得高质量的数字电视信号能够在有限的带宽内传输和存储。
视频编码组织和标准
视频编码组织和标准视频编码标准化组织在国际组织的独立和联合开发中,产生了很多重要的视频编解码标准。
主要国际组织包括ISO/IEC MPEG、ITU-T、Google、Microsoft、AVS工作组和AOM联盟等。
ISO,全称International Standards Organization,即国际标准化组织。
该组织下属的MPEG(Motion Picture Experts Group),即移动图像专家组主要负责面向视频存储、广播电视、网络传输的视频标准,主要制定了MPEG-1/MPEG-4等。
实际上,真正在业界产生较强影响力的标准均是由两个组织合作产生的。
比如MPEG-2、H.264/AVC和H.265/HEVC等。
主要标准包括:JPEG、MJPEG、JPEG2000、H.261、MPEG-1、H.262/MPEG-2、H.263、MPEG-4 (Part2/ASP)、H.264/MPEG-4 (Part10/AVC)、H.265/MPEG-H (Part2/HEVC)、H.266/VVC、VP8/VP9、AV1、AVS1/AVS2、SVAC1/SVAC2等。
主要视频编码标准介绍1. JPEGJPEG 是Joint Photographic Experts Group(联合图像专家小组)的缩写,是第一个国际图像压缩标准。
JPEG图像压缩算法能够在提供良好的压缩性能的同时,具有比较好的重建质量,被广泛应用于图像、视频处理领域。
2. MJPEGJPEG标准所根据的算法是基于DCT(离散余弦变换)和可变长编码。
JPEG的关键技术有变换编码、量化、差分编码、运动补偿、霍夫曼编码和游程编码等此外,M-JPEG这种压缩方式并不是一个完全统一的压缩标准,不同厂家的编解码器和存储方式并没有统一的规定格式。
这也就是说,每个型号的视频服务器或编码板有自己的M-JPEG版本,所以在服务器之间的数据传输、非线性制作网络向服务器的数据传输都根本是不可能的。
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广州市诚讯电子有限公司培训教程之视频压缩编解码标准
目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263 、H.264 ,运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准,此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。
监控系统大致可分为信号采集、传输、记录三部分。
应用不同的视频压缩格式会影响到图像清晰度、画面延时、稳定性,主要的视频压缩算法包括:M-JPEG、Mpeg、H.264、Wavelet(小波压缩)。
MPEG系列标准
MPEG-1标准:
广泛的应用在VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面,可以说99% 的VCD 都是用MPEG1 格式压缩的。
我们目前习惯的MP3,并不是MPEG-3,而是MPEG 1 layer 3,属于MPEG 1中的音频部分。
MPEG 1的像质等同于VHS,存储媒体为CD-ROM,图像尺寸320×240,音质等同于CD,比特率为1.5Mbps。
MPEG-2标准:
MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准,以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。
PEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定,编码码率从每秒3Mbps~100Mbps。
MPEG-2不是MPEG-1的简单升级,MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。
MPEG-2特别适用于广播级的数字电视的编码和传送,被认定为DVD 和HDTV的编码标准。
MPEG-3标准:
是ISO/IEC最初为HDTV 开发的编码和压缩标准,要求传输速率在20Mbits/sev-
40Mbits/sec间,但这将使画面有轻度扭曲,而且由于MPEG2 的高速发展,此算法已被淘汰;
MPEG-4标准:
传输速率要求较低,与MPEG-1和MPEG-2相比,更适于交互AV服务以及远程监控。
此算法也是目前在监控领域应用比较广泛、成熟的;
国际电联的H.261、H.263 、H.264标准
1.H.261
H.261又称为P*64,其中P为64kb/s的取值范围,是1到30的可变参数,它最初是针
对在ISDN上实现电信会议应用特别是面对面的可视电话和视频会议而设计的。
实际的编码算法类似于MPEG算法,但不能与后者兼容。
H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多,此算法为了优化带宽占用量,引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制,也就是说,剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。
因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码。
2.H.263
H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案,是为低码流通信而设计的。
但实际上这个
标准可用在很宽的码流范围,而非只用于低码流应用,它在许多应用中可以认为被用于取代H.261。
H.263的编码算法与H.261一样,但做了一些改善和改变,以提高性能和纠错能力。
.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果,两者的区别有:
(1)H.263的运动补偿使用半象素精度,而H.261则用全象素精度和循环滤波;(2)数据
流层次结构的某些部分在H.263中是可选的,使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力;(3)H.263包含四个可协商的选项以改善性能;(4)H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码;(5)采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法;(6)H.263支持5种分辨率,即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外,还支持SQCIF、4CIF和16CIF,SQCIF相当于QCIF一半的分辨率,而4CIF和16CIF 分别为CIF的4倍和16倍。
H.264
H.264从技术上来说也是属于MPEG-4范畴的,是ITU-T的视频编码专家组
(VCEG)和ISO/IEC的活动图像编码专家组(MPEG)的联合视频组(JVT:joint videoteam)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。
与MPEG-4一样,H.264是目前在监控领域应用比较广泛的算法。
在同等的图像质量条件下,H.264具有更高的数据压缩比当前MPEG-2高2-3倍,比MPEG-4高1.5-2倍。
H.264 与MPEG-4的比较
1、在极低码率(32-128Kbps)的情况下,H.264与MPEG-4相比具有性能倍
增效应,即:相同码率的H.26L媒体流和MPEG-4媒体流相比,H.26L拥有大约3个分贝的增益(画质水平倍增)。
32Kbps的H.26L媒体流,其信躁比与128K的MPEG-4媒体流相近。
即在同样的画面质量下,H.264的码率仅仅为MPEG-4的四分之一。
2、H.26L在中低码率下与MPEG-4比较:在中低码率(32-128Kbps)的情况下,H.26L与MPEG-4相比具有性能倍增效应。
H.264能以较低的数据速率传送基于IP的视频流,在视频质量、压缩效率和数
据包恢复丢失等方面,超越了现有的MPEG-2、MPEG-4视频通讯标准,更适合网络传输。
M-JPEG
M-JPEG(Motion-Join Photographic Experts Group)技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术,广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像处理,把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理,这种压缩方式单独完整地压缩每一帧,在编辑过程中可随机存储每一帧,可进行精确到帧的编辑,不过M-JPEG压缩效率比较低,存储占用的空间大到每帧8~15K字节,最好也只能做到每帧3K字节,但如果因此而采用高压缩比则视频质量会严重降低。
此外,M-JPEG这种压缩方式并不是一个完全统一的压缩标准,不同厂家的编解码器和存储方式并没有统一的规定格式。
Wavelet(小波压缩)
小波变换(WAVELET )是MPEG4 标准的一部分。
该算法在图象处理方式上的特殊性,决定了它在影像回放和远程传输方面上的优越性。
在回放时画面的清晰度远比MPEG4 等压缩算法高得多。
WAVELET算法使用逐渐编码方法,它先将整个图像以较低的分辩率编码,然后逐渐增加细节,这和MPEG2 等,则是将图像分成一定大小的图块,进行编码,如果需要不同的分辩率,则需要再次分割图像,并逐个编码。
用WVELET 算法处理的图像,轮廓清晰,既便在图像分辩率较低时,在辨认局部表情和面板数字这些细节时,也比其它压缩算法效果好得多。
WAVELET 的力像质量好,图像质量和传输位率之间为线性关系。
JPEG 2000算法也是以WAVELET为技术核心开发的。