视频压缩编码标准H.264详解

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H265视频编码实用标准详解

H265视频编码实用标准详解

数字视频编解码技术标准及其发展趋势解读下一代视频压缩标准HEVC(H.265) 在数字视频应用产业链的快速发展中,面对视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的趋势,当前主流的视频压缩标准协议H.264(AVC)的局限性不断凸显。

同时,面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率视频应用的HEVC(H.265)协议标准应运而生。

本文重点分析了下一代视频压缩协议标准HEVC(H.265)的技术亮点,并对其在未来应用中将给整个产业带来的深刻变化予以展望。

H.264(AVC)从2003年5月草稿发布以来,凭借其相对于以往的视频压缩标准在压缩效率以及网络适应性方面的明显优势,逐步成为视频应用领域的主流标准。

根据 MeFeedia的数据,由于iPad 以及其它新兴设备大多支持H.264 硬件加速,至2011年底,80%的视频使用H.264编码,并且随着支持H.264解码的设备不断增多,这一占有率还将进一步增长。

但是,随着数字视频应用产业链的快速发展,视频应用向以下几个方向发展的趋势愈加明显:l 高清晰度(Higher Definition):数字视频的应用格式从720 P向1080 P全面升级,在一些视频应用领域甚至出现了4K x 2K、8K x 4K的数字视频格式;l 高帧率(Higher frame rate ):数字视频帧率从30 fps向60fps、120fps甚至240fps 的应用场景升级;l 高压缩率(Higher Compression rate ):传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源,因此,在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。

由于数字视频应用在发展中面临上述趋势,如果继续采用H.264编码就出现的如下一些局限性:(1) 宏块个数的爆发式增长,会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多,用于编码残差部分的码字明显减少。

H264编解码协议详解

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。

视频压缩标准

视频压缩标准

视频压缩标准视频压缩标准是指对视频文件进行压缩处理时所遵循的技术规范和标准。

视频压缩是指通过编码和压缩算法,将视频文件的体积减小,以便更好地存储、传输和播放。

在数字视频应用中,视频压缩是非常重要的,它可以有效地减小文件大小,提高传输速度,节省存储空间,降低成本,提高视频质量等。

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场景。

一、H.264/AVC。

H.264/AVC是一种先进的视频压缩标准,它可以提供更高的压缩比和更好的视频质量。

它采用了先进的编码技术,如运动补偿、变换编码、熵编码等,可以在保证视频质量的前提下,将视频文件的体积减小到很小。

H.264/AVC广泛应用于数字电视、高清视频、蓝光光盘、视频会议等领域。

二、H.265/HEVC。

H.265/HEVC是H.264/AVC的升级版本,它在保证视频质量的前提下,可以将视频文件的体积减小到更小。

H.265/HEVC采用了更先进的编码技术,如更高效的运动补偿、更高效的变换编码、更高效的熵编码等,可以提供更高的压缩比和更好的视频质量。

H.265/HEVC广泛应用于超高清视频、4K视频、8K视频等领域。

三、VP9。

VP9是由Google开发的一种开放式视频压缩标准,它可以提供更高的压缩比和更好的视频质量。

VP9采用了更先进的编码技术,如更高效的运动补偿、更高效的变换编码、更高效的熵编码等,可以在保证视频质量的前提下,将视频文件的体积减小到更小。

VP9广泛应用于在线视频、网络直播、互联网视频等领域。

四、AV1。

AV1是由Alliance for Open Media开发的一种开放式视频压缩标准,它可以提供更高的压缩比和更好的视频质量。

AV1采用了更先进的编码技术,如更高效的运动补偿、更高效的变换编码、更高效的熵编码等,可以在保证视频质量的前提下,将视频文件的体积减小到更小。

AV1是未来的发展方向,它将广泛应用于各种数字视频应用中。

五、总结。

h.264协议

h.264协议

h.264协议H.264协议。

H.264,又称为MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding),是一种用于视频压缩的标准。

它是一种先进的视频编码标准,旨在提供高质量的视频压缩,以便在有限的带宽下传输高清视频。

H.264协议在视频会议、实时广播、移动视频和高清DVD等领域得到了广泛的应用。

H.264协议采用了先进的压缩技术,能够将视频压缩到更小的尺寸,同时保持高质量的图像。

这使得H.264成为了许多视频应用中的首选编码标准。

与传统的视频编码标准相比,H.264在相同的视频质量下能够实现更高的压缩比,从而节省了带宽和存储空间。

H.264协议的优势不仅在于其高压缩效率,还在于其广泛的支持和应用。

几乎所有的流媒体平台和视频播放器都支持H.264编码的视频。

这使得H.264成为了互联网视频传输和存储的事实标准。

除了在传统的视频应用中得到广泛应用外,H.264协议还在移动视频领域发挥着重要作用。

由于其高压缩效率,H.264编码的视频在移动网络上能够以较低的比特率传输,从而节省了移动网络的带宽资源。

这使得用户能够在移动设备上流畅地观看高清视频,为移动视频应用的发展提供了有力支持。

此外,H.264协议还在视频会议和实时广播领域得到了广泛应用。

由于其高压缩效率和低延迟特性,H.264编码的视频能够在有限的带宽下实现高质量的实时传输,为远程会议和实时广播提供了可靠的视频传输方案。

总之,H.264协议作为一种先进的视频编码标准,以其高压缩效率、广泛的支持和应用领域的多样性,成为了视频应用中的重要组成部分。

随着互联网视频和移动视频的快速发展,H.264协议必将继续发挥其重要作用,为用户提供高质量的视频体验。

h.264视频压缩标准

h.264视频压缩标准

h.264视频压缩标准
H.264视频压缩标准。

H.264视频压缩标准,又称为MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding),是一
种先进的视频压缩标准,它可以提供高质量的视频压缩,并在网络传输和存储中占用较少的带宽和空间。

H.264标准已经成为了广泛应用于数字视频广播、高清DVD、蓝光光盘、视频会议等领域的主流压缩标准。

H.264视频压缩标准的特点之一是它具有更高的压缩效率。

相比于之前的MPEG-2标准,H.264可以将视频压缩至更小的尺寸,而且在保持高质量的同时,
大大降低了存储和传输成本。

这使得H.264标准成为了数字视频广播和高清视频存储的首选。

此外,H.264标准还具有更好的网络适应性。

它可以根据不同的网络带宽和传
输条件,自动调整视频的压缩比率和质量,以保证视频在不同网络环境下的流畅播放和高清画质。

这使得H.264标准在视频会议、网络直播等领域得到了广泛的应用。

另外,H.264标准还支持多种视频分辨率和帧率,可以适应不同的显示设备和
播放环境。

它还支持多种视频编码参数的调整,可以根据具体应用场景进行灵活配置,以满足不同的需求。

总的来说,H.264视频压缩标准是一种高效、灵活、高质量的视频压缩技术,
它已经成为了数字视频领域的主流标准,为用户带来了更好的观看体验,为视频行业带来了更高的效率和更低的成本。

随着数字视频技术的不断发展,H.264标准仍
然会在未来的一段时间内继续发挥重要作用。

H.264_AVC视频压缩标准ppt课件

H.264_AVC视频压缩标准ppt课件

;.
6
预测编码
编码结果为图像预测值与实际值之差,而非相应图像像素,减少了数据量, 实现压缩
帧内预测 帧间预测
运动估计
;.
7
变换编码
大多数图像的共同特征 平坦或变化缓慢区域占大部分,即直流低频信号多 细节或内容突变区域占小部分,即高频信号少
空域转换到频域,实现数据压缩 K-L变换
CABAC: 基于上下文的自适应二进 制算术编码
Redundant Slices:冗余片 ASO:任意片次序 Interlace:隔行
;.
13
H.264编码系统结构
VCL实现视频数据的编解码; NAL定义了数据封装格式,为VCL提供与网络无关的统一接口
;.
14
视频编码传输的错误恢复
抗误码机制实现途径: 编码中引入冗余数据 基于错误检测实行错误隐藏
错误隐藏:一个图像采样出错,解码器可以根据周围已收到的采样点, 根据时空相关性,进行估计,实现错误恢复
相邻采样点或块数据需交织封装,以提高损坏数据块被未损坏数据块包 围的概率
编码器和解码器的交互反馈
;.
15
H.264编码传输的错误恢复
视频编码层(VCL) 参数集(记录图像序列相关信息,用以检错) 灵活的宏块排序(错误隐藏) 冗余片
;.
9器
变量 换化
去除 块效 应
H.264没有规定编解码器如何实现,而是规定了编码视频流的语法及 解码方法。
H.264利用实现复杂性来提高压缩性能。
;.
10
H.264解码器
;.
11
H.264的档次
;.
12
H.264的档次
CAVLC: 基于上下文的自适应边长编 码

数字视频压缩技术H264详解

数字视频压缩技术H264详解

数字视频压缩技术H264详解一个基于分组方式的接口,打包和相应的信令属于NAL的一部分。

这样,高编码效率和网络友好性的任务分别由VCL和NAL来完成。

VCL层包括基于块的运动补偿混合编码和一些新特性。

与前面的视频编码标准一样,H.264没有把前处理和后处理等功能包括在草案中,这样可以增加标准的灵活性。

NAL负责使用下层网络的分段格式来封装数据,包括组帧、逻辑信道的信令、定时信息的利用或序列结束信号等。

例如,NAL支持视频在电路交换信道上的传输格式,支持视频在Internet上利用RTP/UDP/IP传输的格式。

NAL包括自己的头部信息、段结构信息和实际载荷信息,即上层的VCL数据。

(如果采用数据分割技术,数据可能由几个部分组成)。

(2)高精度、多模式运动估计H.264支持1/4或1/8像素精度的运动矢量。

在1/4像素精度时可使用6抽头滤波器来减少高频噪声,对于1/8像素精度的运动矢量,可使用更为复杂的8抽头的滤波器。

在进行运动估计时,编码器还可选择“增强”内插滤波器来提高预测的效果。

在H.264的运动预测中,一个宏块(MB)可以按图2被分为不同的子块,形成7种不同模式的块尺寸。

这种多模式的灵活和细致的划分,更切合图像中实际运动物体的形状,大大提高了运动估计的精确程度。

在这种方式下,在每个宏块中可以包含有1、2、4、8或16个运动矢量。

在H.264中,允许编码器使用多于一帧的先前帧用于运动估计,这就是所谓的多帧参考技术。

例如2帧或3帧刚刚编码好的参考帧,编码器将选择对每个目标宏块能给出更好的预测帧,并为每一宏块指示是哪一帧被用于预测。

(3)4某4块的整数变换H.264与先前的标准相似,对残差采用基于块的变换编码,但变换是整数操作而不是实数运算,其过程和DCT基本相似。

这种方法的优点在于:在编码器中和解码器中允许精度相同的变换和反变换,便于使用简单的定点运算方式。

也就是说,这里没有“反变换误差”。

变换的单位是4某4块,而不是以往常用的8某8块。

视频编解码中的H

视频编解码中的H

视频编解码中的H.264压缩技术视频编解码技术是修炼黑科技不可以绕过的坎,而H.264压缩技术则是其中最为重要的一环。

本文将从什么是H.264开始,逐步深入地介绍它的原理、优点、应用以及未来发展趋势。

一、H.264是什么H.264是一种视频编解码标准,也被称为AVC (Advanced Video Coding)。

由国际电信联盟-电信标准部门(ITUT)和国际标准组织(ISO)联合制定,被广泛应用于数字电视、蓝光光盘、网络视频传输以及移动设备等领域。

二、H.264的原理视频编解码器将原始视频数据编码成文件以便传输或存储,然后解码器将文件还原成原始视频数据。

H.264压缩技术的原理即是在传输或存储视频数据前通过对视频数据进行压缩,以减少传输或存储的带宽和容量,节省空间和成本。

H.264压缩技术的原理在于,利用该技术对视频数据进行逐帧压缩,减少冗余信息,把每一帧视频分割成一些较小的块,并逐个压缩这些块。

在编码时,H.264使用多种技术来减少数据的冗余,例如帧内预测、帧间预测、运动估计等方法。

还可以通过多帧平均来消除噪声,使画面更加清晰,同时保留细节。

三、H.264的优点1. 较高的压缩比例H.264压缩技术相对于先前的技术,具有更高的压缩比率,相同分辨率的视频可以在更小的带宽和存储空间下传输或存储,大大降低了传输和存储成本。

2. 更高的视频品质H.264压缩技术采用多种编码技巧来减少数据冗余,同时压缩视频时也能保证相对较高的视频品质。

经过H.264编码的视频,画面更加清晰,效果更加逼真。

3. 更多的应用场景由于H.264压缩技术具有较高的压缩比、优秀的视频品质以及可广泛适用于不同领域的特点,因此H.264在数字广播、数字视频录像机、视频会议、互联网视频等多个领域广泛应用。

四、H.264的应用1. 数字电视在数字电视领域,H.264已成为主流的视频编解码标准。

采用H.264压缩技术的数字电视信号,可以在有限的带宽下传输。

视频压缩标准

视频压缩标准

视频压缩标准视频压缩是指通过一定的技术手段,减小视频文件的体积,以便更方便地存储和传输。

在数字化信息时代,视频压缩标准成为了视频编码领域的重要研究内容。

本文将介绍一些常见的视频压缩标准,以及它们的特点和应用。

一、H.264/AVC。

H.264/AVC是一种广泛应用的视频压缩标准,它具有高压缩比和良好的视频质量。

H.264/AVC主要通过帧内预测和帧间预测来实现视频压缩,同时还采用了一系列的编码优化技术,如运动补偿、变换编码和熵编码等。

由于其出色的性能,H.264/AVC在视频会议、数字电视和互联网视频等领域得到了广泛的应用。

二、H.265/HEVC。

H.265/HEVC是H.264/AVC的后继标准,它在保持高质量的同时进一步提高了压缩效率。

H.265/HEVC采用了更加先进的编码技术,如更大的块大小、更多的预测模式和更高效的运动补偿算法等。

相比于H.264/AVC,H.265/HEVC在相同视频质量下可以实现更高的压缩比,这使得它在4K超高清视频和8K超高清视频的编码领域具有重要意义。

三、VP9。

VP9是由谷歌公司推出的开源视频编码标准,它主要应用于WebM视频格式和YouTube视频网站。

VP9采用了一系列创新的编码技术,如更大的预测模式集合、更高效的变换和量化方法等。

与H.264/AVC和H.265/HEVC相比,VP9在保持良好视频质量的同时可以实现更高的压缩比,这使得它成为了互联网视频领域的重要选择。

四、AV1。

AV1是由Alliance for Open Media组织推出的开源视频编码标准,它旨在成为未来互联网视频的主流编码格式。

AV1采用了一系列先进的编码技术,如更大的块大小、更多的预测模式和更高效的变换方法等。

与H.265/HEVC和VP9相比,AV1在保持高质量的同时可以实现更高的压缩比,这使得它在4K超高清视频和8K超高清视频的编码领域具有重要意义。

总结。

视频压缩标准在不断地发展和演进,不同的标准在不同的应用场景中具有各自的优势。

H.264标准简介

H.264标准简介

H.264标准简介H.264标准简介H.264/MPEG-4 A VCH.264,或称MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。

ITU-T的H.264标准和ISO/IEC MPEG-4第10部分(正式名称是ISO/IEC 14496-10)在编解码技术上是相同的,这种编解码技术也被称为A VC,即高级视频编码(Advanced Video Coding)。

该标准第一版的最终草案已于2003年5月完成。

H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的标准之一,同时A VC是ISO/IEC MPEG一方的称呼。

这个标准通常被称之为H.264/A VC(或者A VC/H.264或者H.264/MPEG-4 A VC或MPEG-4/H.264 A VC)而明确的说明它两方面的开发者。

该标准最早来自于ITU-T的称之为H.26L的项目的开发。

H.26L 这个名称虽然不太常见,但是一直被使用着。

有时候该标准也被称之为“JVT 编解码器”,这是由于该标准是由JVT组织并开发的(作为两个机构合作开发同一个标准的事情并非空前,之前的视频编码标准MPEG-2也是由MPEG和ITU-T两方合作开发的,因此MPEG-2在ITU-T的命名规范中被称之为H.262)。

H.264/A VC项目最初的目标是希望新的编解码器能够在比相对以前的视频标准(比如MPEG-2或者H.263)低很多的位元率下(比如说,一半或者更少)提供很好的视频质量;同时,并不增加很多复杂的编码工具,使得硬件难以实现。

另外一个目标是可适应性,即该编解码器能够在一个很广的范围内使用(比如说,即包含高码率也包含低码率,以及不同的视频分辨率),并且能在各种网络和系统上(比如组播、DVD存储、RTP/IP包网络、ITU-T多媒体电话系统)工作。

AVC(H264)是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的最新

AVC(H264)是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的最新

H.264/MPEG-4 AVC(H.264)是 1995 年自 MPEG-2 视频压缩标准发布以后的最新、最有 前途的视频压缩标准。

H.264 是由 ITU-T 和 ISO/IEC 的联合开发组共同开发的最新国际视频 编码标准。

通过该标准,在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准提高了 2 倍以上,因此, H.264 被普遍认为是最有影响力的行业标准。

一、H.264 的发展历史 H.264 在 1997 年 ITU 的视频编码专家组(Video Coding Experts Group)提出时被称 为 H.26L, ITU 与 ISO 合作研究后被称为 MPEG4 Part10 在 (MPEG4 AVC) H.264 或 (JVT) 。

H.264 的高级技术背景 H.264 标准的主要目标是:与其它现有的视频编码标准相比,在相同的带宽下提供更加优秀的 图象质量。

而,H.264 与以前的国际标准如 H.263 和 MPEG-4 相比,最大的优势体现在以下四个方面: 1. 将每个视频帧分离成由像素组成的块,因此视频帧的编码处理的过程可以达到块的级别。

2. 采用空间冗余的方法,对视频帧的一些原始块进行空间预测、转换、优化和熵编码(可变 长编码)。

3. 对连续帧的不同块采用临时存放的方法,这样,只需对连续帧中有改变的部分进行编码。

该算法采用运动预测和运动补偿来完成。

对某些特定的块, 在一个或多个已经进行了编码的帧执 行搜索来决定块的运动向量,并由此在后面的编码和解码中预测主块。

4. 采用剩余空间冗余技术,对视频帧里的残留块进行编码。

例如:对于源块和相应预测块的 不同,再次采用转换、优化和熵编码。

H.264 的特征和高级优势 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, 它即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。

视频编码标准的对比与性能分析

视频编码标准的对比与性能分析

视频编码标准的对比与性能分析随着互联网的飞速发展和智能设备的普及,视频已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

为了实现高效的视频传输和存储,视频编码标准应运而生。

本文将对几种常见的视频编码标准进行对比与性能分析,包括H.264、H.265和AV1。

1. H.264标准H.264是一种广泛应用的视频编码标准,也被称为AVC(AdvancedVideo Coding)。

它在视频压缩方面有着出色的性能,在保持图像质量的前提下减小视频文件的大小。

H.264采用帧内预测、帧间预测和变换编码等技术,具有较高的压缩比和良好的视觉质量。

然而,H.264的主要缺点是较高的运算复杂度和较高的比特率,因此对于低带宽环境和资源受限的移动设备来说并不是最佳选择。

2. H.265标准H.265是H.264的升级版,也被称为HEVC(High Efficiency Video Coding)。

H.265在保持相同视频质量的情况下,相比于H.264拥有更高的压缩比。

它采用了更先进的编码技术,如更大的块大小、更高的帧内预测效率和更强的运动补偿能力。

由于压缩效率更高,H.265能够提供更好的视频质量和更小的文件大小,尤其适用于高分辨率视频和流媒体传输。

然而,H.265的解码复杂度较高,对于资源受限的设备可能需要更强大的处理能力。

3. AV1标准AV1是由Alliance for Open Media开发的一种开放源代码视频编码标准。

它旨在提供比H.264和H.265更高的压缩效率,并支持更广泛的应用场景。

AV1采用了一系列创新的技术,如更高效的帧内预测、强大的运动补偿和可变分辨率编码等。

相比于H.265,AV1能够实现更高的压缩比和更好的视觉质量,同时还具备较好的兼容性和可扩展性。

然而,由于AV1是比较新的编码标准,目前仍然存在一些解码性能和软硬件支持方面的挑战。

在实际应用中,选择合适的视频编码标准应根据具体情况来决定。

如果带宽有限或设备资源受限,可以选择H.264作为编码标准,它具有广泛的兼容性和良好的视觉效果。

视频编码标准

视频编码标准

视频编码标准视频编码标准是指对视频图像进行压缩和编码的技术规范,它对视频图像的质量、压缩率、传输速率等方面进行了统一规定,以便不同厂家的设备和软件能够互相兼容、互相通信。

视频编码标准的制定对于视频传输、存储、处理等方面具有重要意义,下面将就几种常见的视频编码标准进行介绍。

首先,我们来谈谈H.264/AVC标准。

H.264/AVC是一种先进的视频编码标准,它在图像质量和压缩率方面都有较大的提高。

H.264/AVC标准采用了先进的运动补偿、变换编码和熵编码等技术,能够将视频信号压缩到很小的体积,并且保持较高的图像质量。

因此,H.264/AVC标准被广泛应用于数字电视、互联网视频、手机多媒体等领域。

其次,我们介绍一下H.265/HEVC标准。

H.265/HEVC是H.264/AVC的后继标准,它在视频压缩方面有了更大的突破。

H.265/HEVC标准采用了更加先进的运动估计、变换编码和熵编码等技术,能够将视频信号压缩到更小的体积,同时保持更高的图像质量。

相比于H.264/AVC标准,H.265/HEVC标准在同样的图像质量下,可以实现更高的压缩率,因此在4K超高清视频、8K超高清视频等方面具有更大的优势。

另外,我们还要提到VP9标准。

VP9是由Google公司推出的一种开放式视频编码标准,它主要应用于互联网视频领域。

VP9标准采用了先进的预测编码、变换编码和熵编码等技术,能够将视频信号压缩到更小的体积,并且保持较高的图像质量。

与H.264/AVC和H.265/HEVC标准相比,VP9标准具有更好的压缩性能,能够在同样的码率下实现更高的图像质量。

总的来说,视频编码标准在不断地发展和完善,不同的标准在不同的应用领域都有着各自的优势。

随着科技的不断进步,相信未来会有更多更先进的视频编码标准出现,为视频传输、存储、处理等方面带来更大的便利和效益。

H.264详解

H.264详解

H.264详解为什么叫H.264H.264是一种视频高压缩技术,全称是MPEG-4 A VC,用中文说是“活动图像专家组-4的高等视频编码”,或称为MPEG-4 Part10。

它是由国际电信标准化部门ITU-T和规定MPEG的国际标准化组织ISO/国际电工协会IEC共同制订的一种活动图像编码方式的国际标准格式,这是我们叫惯了的MPEG中的一种,那为什么叫H.264呢?原来国际电信标准化部门从1998年就H.26L的H.26S两个分组,前者研制节目时间较长的高压缩编码技术,后者则指短节目标准制订部门。

H.26S 的标准化技术的名称为H.263,听起来很耳生,但实质上却早在用了,还被骂得很激烈。

因为,H.263先入为大,一直以MPEG-4大内涵的名字在用。

H.263的全称为MPEG-4 Visual或MPEG-4 Pall Ⅱ,即MPEG-4视频简单层面的基础编码方式。

2001年后,国际电信标准化部门ITU-T和MPEG的上级组织国际标准化组织ISO/国际电气标准会议IEC成立了联合视频组JVT,在H.26L基础进行H.264的标准化。

2002年12月9日~13日,在日本香川县淡路岛举行的MPEG聚会上确定了相关技术的规格。

规格书定稿后,2003年3月17日,H.364的技术格式最终稿国际标准规格(FDIS)被确立。

目前软件和LSI芯片,服务及设备也都进入了使用阶段。

格式书中,列出了比特流规定,解码必要格式,和可供参考的编码记载。

为了不引起误解,ITU-T推荐使用H.264作为这一标准的正式名称。

实际上,MPEG-4里还有MPEG-4 Audio和MPEG-4 System的不同规格。

MPEG-4挨骂是因为MPEG-4 Visual许可收费离谱引起的。

别以为有了专利就可以随意向人要钱了,专利的最终目的的是使全社会的智力资料更合理地使用,防止重复劳动,并不是犒赏最先发明者。

按唯美史观,当社会技术发展到某一阶段时,新技术必然会出现。

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,它负责对视频数据进行封装打包后使其在网络中传送,它采用统一的数据格式,包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信道信令、定时信息、序列结束信号等。

包头中包含存储标志和类型标志。

存储标志用于指示当前数据不属于被参考的帧。

H264是什么视频文件格式?

H264是什么视频文件格式?

h264是什么视频文件格式?H.264 是MPEG-4 标准所定义的最新格式,同时也是技术含量最高、代表最新技术水平的视频编码格式之一,有的也称AVC(高级视频编码),是一种视频压缩标准。

是一种被广泛使用的高精度视频的录制、压缩和发布格式。

H.264的硬件应用- HD-DVD/蓝光(Blu-ray)DVD论坛(DVD Forum)和蓝光光盘协会(Blu-ray Disc Association)正在讨论能支持高清晰(High Definition)内容(存储容量完全超过当前的DVD)下一代DVD格式的继承人选:HD-DVD和BD-ROM据报道HD-DVD会强制采用MPEG-4 AVC/H.264,而蓝光支持老早被MPEG-4 AVC/H.264 High Profile纳入。

因此AVC/H.264极有可能成为下一代视频格式,会被广泛地使用和支持,就象今天MPEG-2(用于DVD)的情形一样!随着市场的需求,在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。

为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。

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MEPG-4好得多的压缩性能;H.264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,有利于对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽,可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。

在技术上,H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4块的整数变换、分层的编码语法等。

这些措施使得H.264得算法具有很高的编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。

H.264的码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的应用。

h264协议

h264协议

h264协议H.264协议是一种视频压缩标准,也被称为MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding),它是一种广泛使用的视频编解码标准,适用于各种应用领域,包括广播、电视、视频会议、移动视频等。

H.264协议的出现使得视频文件能够以更小的尺寸存储和传输,同时保持较高的视觉质量,因此备受业界青睐。

H.264协议的优势主要体现在其高压缩比和出色的视频质量上。

相比于之前的视频压缩标准,H.264能够将视频文件的尺寸压缩至原来的很小一部分,而且在保持高清晰度的情况下,大大减小了文件大小,这对于视频存储和传输来说是非常重要的。

另外,H.264还支持多种分辨率和帧率的视频,能够适应不同的播放环境和设备,这也是其受欢迎的原因之一。

在实际应用中,H.264协议被广泛应用于各种领域。

在数字电视领域,H.264被用于有线电视、卫星电视和互联网视频传输,它能够在有限的频谱和带宽条件下实现更高的视频质量。

在视频会议系统中,H.264协议能够实现更流畅、清晰的视频传输,让远程会议更加高效便捷。

而在移动视频领域,H.264协议也被广泛应用于各种移动设备上,能够保证在较低的网络带宽下依然能够播放高清视频。

除了以上的应用领域,H.264协议还在监控系统、医疗影像、视频广告等领域有着重要的地位。

它的出现极大地推动了数字视频技术的发展,为人们的生活和工作带来了诸多便利。

然而,虽然H.264协议有着诸多优势,但也存在一些挑战和局限性。

例如,H.264对编解码的复杂性要求较高,这对硬件设备和软件实现都提出了一定的要求。

此外,在处理低比特率下的视频时,H.264的性能可能会受到影响,出现失真等现象。

因此,随着技术的不断发展,人们也在不断寻求更高效的视频压缩标准,以满足不断增长的视频传输和存储需求。

总的来说,H.264协议作为一种先进的视频压缩标准,已经在各个领域得到了广泛的应用。

它的出现极大地促进了数字视频技术的发展,为视频存储和传输带来了革命性的变化。

H.264数字视频压缩技术详解

H.264数字视频压缩技术详解

H.264数字视频压缩技术详解 DVR在短短的几年里就成为了全球安防产业最受瞩目的产品明星,极大的推动了安防产业数字化的进程。

而作为DVR技术的核心,视频编码技术的发展更是日新月异,不断的在安防产业掀起一波又一波新的技术革命,MPEG-4的出现掀起了一次技术革命,H.264以其较MPEG-4更高的视频压缩比和更强的网络传输功能无疑会引发另一场新的改革浪潮。

1、视频编码技术的发展历程 自上个世纪80年代以来,ISO/IEC制定的MPEG-x和ITU-T制定的H.26x两大系列视频编码国际标准的推出,开创了视频通信和存储应用的新纪元。

从H.261视频编码建议,到H.262/3、MPEG-1/2/4等都有一个共同的不断追求的目标,即在尽可能低的码率(或存储容量)下获得尽可能好的图像质量。

而且,随着市场对图像传输需求的增加,如何适应不同信道传输特性的问题也日益显现出来。

于是IEO/IEC和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了视频新标准H.264来解决这些问题。

  H.261是最早出现的视频编码建议,目的是规范ISDN网上的会议电视和可视电话应用中的视频编码技术。

它采用的算法结合了可减少时间冗余的帧间预测和可减少空间冗余的DCT变换的混合编码方法。

和ISDN信道相匹配,其输出码率是p×64kbit/s。

p取值较小时,只能传清晰度不太高的图像,适合于面对面的电视电话;p取值较大时(如 p>6),可以传输清晰度较好的会议电视图像。

H.263 建议的是低码率图像压缩标准,在技术上是H.261的改进和扩充,支持码率小于64kbit/s的应用。

但实质上H.263以及后来的H.263+和H.263++已发展成支持全码率应用的建议,从它支持众多的图像格式这一点就可看出,如Sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF甚至16CIF等格式。

  MPEG-1标准的码率为1.2Mbit/s左右,可提供30帧CIF(352×288)质量的图像,是为CD-ROM光盘的视频存储和播放所制定的。

h264规范

h264规范

h264规范H.264是一种广泛使用的视频压缩标准,也被称为MPEG-4 Part 10或AVC(Advanced Video Coding)。

它提供了出色的视频质量和高压缩比率,适用于各种应用,包括广播、视频会议、流媒体和视频存储。

H.264规范定义了一种视频编码方式,将视频分割成块,并对每个块进行压缩。

编码过程包括运动估计、变换、量化和熵编码。

首先,H.264使用运动估计来减少冗余信息。

它检测相邻帧之间的运动向量,然后利用这些向量来预测当前帧的内容。

当两个帧之间存在较小的运动时,只需编码运动向量和残差信息,而无需编码整个帧。

这有效地减少了编码所需的比特数。

接下来,H.264使用变换来将时间域上的连续像素值转换为频域上的系数。

采用离散余弦变换(DCT)来减少冗余,并且可以通过量化来减小系数的值。

量化过程将频域系数除以一个量化矩阵,并将结果四舍五入成整数,从而减少了系数的精度。

随后,H.264使用熵编码来对量化后的系数进行编码。

它采用可变长度编码(VLC)和上下文自适应二进制算术编码(CABAC)来压缩剩余系数,并通过利用统计特性来实现高效的编码。

除了上述的编码过程,H.264还定义了一些其他的特性,以进一步提高编码效率。

例如,它引入了多个帧类型,如关键帧和预测帧,以便可以对帧进行更加有针对性的编码。

它还支持多个参考图像,这允许在运动估计过程中使用多个相邻帧的信息。

H.264还提供了灵活的比特率控制和层次化编码机制。

比特率控制可以根据网络带宽和质量要求来调整编码的比特率。

层次化编码允许在不同的分辨率和质量层之间进行逐步编码和传输,以便在带宽变化的情况下提供更好的用户体验。

总体而言,H.264规范通过运动估计、变换、量化和熵编码等技术,实现了高效的视频压缩和高质量的视频播放。

它在广泛的应用中发挥着重要的作用,并被广泛支持和采用。

h264协议

h264协议

h264协议H.264是一种常用的视频压缩编码协议,也被称为AVC (Advanced Video Coding)或MPEG-4 Part 10。

它是一种使视频流能够在较小的带宽上进行高质量传输的标准。

H.264协议的主要目标是通过提供高质量视频编码的同时减少带宽需求。

为了实现这一目标,H.264采用了一些先进的编码技术,包括运动补偿、帧内预测、变换和熵编码等。

其中,运动补偿是H.264协议的一个重要特性。

它通过分析帧间的差异来实现视频压缩。

在连续的帧中,相邻帧之间的图像通常只有部分区域发生变化。

通过将这些变化的部分与参考帧进行比较,可以通过发送变化的部分和一些额外的信息来减少带宽需求。

另一个H.264的特性是帧内预测。

帧内预测通过在图像的当前帧内预测像素值,来减少数据的传输量。

具体的方法是使用相邻像素的值来估计当前像素的值,并将估计误差进行编码传输。

这样可以大大减少数据量,提高传输效率。

H.264还采用了变换和熵编码技术。

变换技术将图像空域的像素转换为频域的变换系数,从而能够更好地提取图像的局部特征。

熵编码技术将高概率事件用较短的编码表示,低概率事件用较长的编码表示,从而进一步减少数据的传输量。

总体而言,H.264协议通过运动补偿、帧内预测、变换和熵编码等技术,使得视频数据能够以较低的带宽要求进行传输,同时保持较高的视频质量。

这使得H.264成为了广泛应用于视频传输领域的标准协议。

H.264协议被广泛应用于各种领域,包括视频通话、视频会议、流媒体传输等。

由于其高效的视频压缩能力,H.264能够在低带宽环境下实现高质量的视频传输,大大提升了用户体验。

然而,H.264也存在一些问题。

它对编码和解码的计算要求较高,需要较强的硬件支持。

此外,H.264是一种有损压缩技术,压缩后的视频质量无法与未压缩的视频完全保持一致。

这些问题在一定程度上限制了H.264在某些应用场景中的应用。

随着技术的发展,H.264也在不断演进。

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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
进行封装打包后使其在网络中传送,它采用统一的数据格式,包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信道信令、定时信息、序列结束信号等。

包头中包含存储标志和类型标志。

存储标志用于指示当前数据不属于被参考的帧。

类型标志用于指示图像数据的类型。

VCL可以传输按当前的网络情况调整的编码参数。

二、H.264的特点
H.264和H.261、H.263一样,也是采用DCT变换编码加DPCM的差分编码,即混合编码结构。

同时,H.264在混合编码的框架下引入了新的编码方式,提高了编码效率,更贴近实际应用。

H.264没有繁琐的选项,而是力求简洁的“回归基本”,它具有比H.263++更好的压缩性能,又具有适应多种信道的能力。

H.264的应用目标广泛,可满足各种不同速率、不同场合的视频应用,具有较好的抗误码和抗丢包的处理能力。

H.264的基本系统无需使用版权,具有开放的性质,能很好地适应IP和无线网络的使用,这对目前因特网传输多媒体信息、移动网中传输宽带信息等都具有重要意义。

尽管H.264编码基本结构与H.261、H.263是类似的,但它在很多环节做了改进,现列举如下。

1.多种更好的运动估计
高精度估计
在H.263中采用了半像素估计,在H.264中则进一步采用1/4像素甚至1/8像素的运动估计。

即真正的运动矢量的位移可能是以1/4甚至1/8像素为基本单位的。

显然,运动矢量位移的精度越高,则帧间剩余误差越小,传输码率越低,即压缩比越高。

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。

理论上,如果将运动补偿的精度增加一倍(例如从整像素精度提高到1/2
像素精度),可有0.5bit/Sample的编码增益,但实际验证发现在运动矢量精度超过1/8像素后,系统基本上就没有明显增益了,因此,在H.264中,只采用了1/4像素精度的运动矢量模式,而不是采用1/8像素的精度。

多宏块划分模式估计
在H.264的预测模式中,一个宏块(MB)可划分成7种不同模式的尺寸,这种多模式的灵活、细微的宏块划分,更切合图像中的实际运动物体的形状,于是,在每个宏块中可包含有1、2、4、8或16个运动矢量。

多参数帧估计
在H.264中,可采用多个参数帧的运动估计,即在编码器的缓存中存有多个刚刚编码好的参数帧,编码器从其中选择一个给出更好的编码效果的作为参数帧,并指出是哪个帧被用于预测,这样就可获得比只用上一个刚编码好的帧作为预测帧的更好的编码效果。

2.小尺寸4*4的整数变换
视频压缩编码中以往的常用单位为8*8块。

在H.264中却采用小尺寸的4*4块,由于变换块的尺寸变小了,运动物体的划分就更为精确。

这种情况下,图像变换过程中的计算量小了,而且在运动物体边缘的衔接误差也大为减少。

当图像中有较大面积的平滑区域时,为了不产生因小尺寸变换带来的块间灰度差异,H.264可对帧内宏块亮度数据的16个4*4块的DCT系数进行第二次4*4块的变换,对色度数据的4个4*4块的DC系数(每个小块一个,共4个DC系数)进行2*2块的变换。

H.263不仅使图像变换块尺寸变小,而且这个变换是整数操作,而不是实数运算,即编码器和解码器的变换和反变换的精度相同,没有“反变换误差”。

3.更精确的帧内预测
在H.264中,每个4*4块中的每个像素都可用17个最接近先前已编码的像素的不同加权和来进行帧内预测。

4.统一的VLC
H.264中关于熵编码有两种方法。

统一的VLC(即UVLC:Universal VLC)。

UVLC使用一个相同的码表进行编码,而解码器很容易识别码字的前缀,UVLC在发生比特错误时能快速获得重同步。

内容自适应二进制算术编码(CABAC:Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)。

其编码性能比UVLC稍好,但复杂度较高。

三、性能优势
H.264与MPEG-4、H.263++编码性能对比采用了以下6个测试速率:32kbit/s、10F/s和QCIF;64kbit/s、15F/s和QCIF;128kbit/s、15F/s和CIF;256kbit/s、15F/s和QCIF;512kbit/s、30F/s和CIF;1024kbit/s、30F/s和CIF。

测试结果标明,H.264具有比MPEG和H.263++更优秀的PSNR性能。

H.264的 PSNR比MPEG-4平均要高2dB,比H.263++平均要高3dB。

四、新的快速运动估值算法
新的快速运动估值算法UMHexagonS(中专利)是一种运算量相对于H.264中原有的快速全搜索算法可节约90%以上的新算法,全名叫“非对称十字型多层次六边形格点搜索算法”(Unsymmetrical-Cross Muti-Hexagon Search)”,这是一种整像素运动估值算法。

由于它在高码率大运动图像序列编码时,在保持较好率失真性能的条件下,运算量十分低,已被H.264标准正式采纳。

ITU和 ISO合作发展的 H.264(MPEG-4 Part 10)有可能被广播、通信和存储媒体(CD DVD)接受成为统一的标准,最有可能成为宽带交互新媒体的标准。

我国的信源编码标准尚未制定,密切关注H.264的发展,制定我国的信源编码标准的工作正在加紧进行。

H264标准使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段,在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。

H.264的推广应用对视频终端、网守、网关、MCU等系统的要求较高,将有力地推动视频会议软、硬件设备在各个方面的不断完善。

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