H264AVC视频编码新技术研究
Ξ
H.264 AV C视频编码新技术研究
王春彦1, 李艺霞2, 李宏年3, 刘楷1
(1.电信科学技术第四研究所,西安710061;2.大唐无线通信公司,710075;
3.西安电子科技大学,710071)
摘要:视频编码新标准H.264 AV C采用了许多先进技术如统一的VL C符号编码,高精
度、多模式的位移估计,基于4×4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264算
法具有很高的编码效率。同时在网络层通过对信息的封装与优先级控制等技术来实现数据在
不同网络之间的透明传输。H.264的这种码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,具有
较强的抗误码特性,能够很好地适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。本文从编
码效率和网络适应性方面讨论了H.264 AV C中所采用的新技术。
关键词:H.264 AV C;视频编码;抗误码;无线信道
中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:100328329(2005)0120055204
Study on the N ew T echno logies of H.264 AV C V ideo Coding
W AN G Chun2yan1, L I Y i2x ia2, L I Hong2n ian3, L I U Kai1
(1.T he Fou rth R esearch of In stitu te of T elecomm un icati on Science and T echno logy,X i’an710061;2.DA TAN G T elecom T echno logy Co.,L TD,R adi o Comm un icati on s B ranch,X i’an710075;3.X idian U n iversity,X i’an71071,Ch ina)
Abstract:H.264 AV C is a new video coding in ternati onal standard,It adop ts such advanced
techno logies as VL C sym bo l coding,accu rate p recisi on,m u ti m ode disp lacem en t esti m ate,4
×4b lock-based in teger tran sfo rm,layered coding syn tax that m ake it have h igh coding
efficiency.A t the sam e ti m e,it w ou ld be designed to offer a tran sp aren t tran slati on over
differen t netw o rk s by info rm ati on encap su lati on and p recedence con tro l techno logies.T he
stream structu re of H.264is very su itab le fo r netw o rk tran s m issi on,it increases the
cap ab ility of erro r co rrecti on and is app licab le fo r w ireless channel very w ell.In th is article,
the new techno logies on H.264 AV C are discu ssed from the view po in ts of coding efficiency
and adap tab ility to netw o rk environm en ts.
Key words:H.264 AV C;video coding;resist m iscode;w ireless channel
1 引 言
近年来,视频压缩技术越来越成为研究的热点。H.261是最早出现的视频编码标准,它的输出码率是p×64kb it s,主要用于ISDN、A TM等宽带信道的视频应用,不适合在PSTN和移动通信网等带宽有限的网络上应用。为了满足低速率视频通信的应
Ξ作者简介:王春彦,电信科学技术研究院2002级硕士研究生。研究方向为视频解码技术。
用需要,ITU -T 推出了适用于在速率低于64kb it s 的低速率信道中传输的H .263视频编码标准。H .263算法所用的基本结构来自H .261,并在H .261的基础上作了许多重要改进。1998年ITU -T 推出的H .263+是H .263的第二版,它在前一版的基础上提供了12个新的可选模式和其它特征,进一步提高了压缩编码性能,增强了原有标准的功能。ITU -T 在对H .263标准进行不断的改进和完善时,制定了两个目标:近期目标和远期目标。H .263++(H .263第三版,2000年制定)就是近期目标,而远期目标就是于1998年开始制定的H .26L 标准。2001年ISO 的M PEG 专家组和ITU -T 的V CEG 视频专家组组成联合专家组JV T 共同推进视频压缩技术的进步,2001年9月JV T 的第一次会议制定了以H .26L 为基础的H .264 AV C 标准草案和测试模型TM L -9。2003年3月JV T 形成了最终标准草案分别提交ITU -T 和ISO IEC ,其中在ITU -T 该标准称为H .264,在ISO IEC 称之为M PEG 4的第10部分:先进视频编码(AV C ),在本文后续部分将该技术统一称为H .264。
2 H 264的关键编码技术
与早期的视频编码标准类似,H .264也是建立
在块匹配的混合编码框架上,基本算法依然是通过帧间预测和运动补偿来消除视频序列中的时域冗余,经过变换编码消除频域冗余
。
图1 基于块匹配混合编码系统编码器示意图
因此基本的编码模块如图1所示:预测,变换,
量化,熵编码都没有发生根本的变化。但在每一个功能模块中都引入了新的技术,从而实现了更高的压缩性能,H .264标准中引入了网络适配层,其码流结构网络适应性更强。它采用简洁实际思路,不象H .263++中那样采用很多复杂的选项,令人难以选择。下面就对H .264中采用的一些关键技术进行论述。
2.1 具有网络友好性的分层结构
H .264的编码结构在算法概念上分为两层:视频编码层(V CL )负责高效率的视频压缩能力;网络适配层(NAL )负责网络的适配,即对不同网络要有不同的适应能力,如以恰当的方式对数据进行打包和传送。H .264编码器分层结构如图2所示。在V CL 和NAL 之间定义了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,高效率编码和网络适配性的任务分别由V CL 和NAL 来完成
。
图2 H .264 AV C 标准的分层体系结构
V CL 层包括基于块的运动补偿混合编码和一些新特性,这些特性在前面都有表述。NAL 负责针对下层网络的特性,对数据进行封装,包括:成帧、发信号给逻辑信道、利用同步信息等。NAL 从V CL 获得数据,包括头信息、段结构信息和实际净荷信息(如果采用数据分割技术,净荷数据可能由几个部分组成)。NAL 的任务就是要正确地将它们映射到传输协议上。NAL 下面是各种具体的协议,如:H .324、H .323等。NAL 层的引入大大提高了H .264适应复杂信道的能力。2.2 帧内预测
视频序列中除了充分利用的时间冗余和频域冗余以外,通常还存在大量的空域冗余,特别是变换缓慢的背景区域。H .264中,在对In tra 帧进行编码时可使用帧内预测。显然,这种帧内预测不是在时间上,而是在空间域上进行的预测编码算法,可以除去相邻块之间的空间冗余度,取得更高的压缩效率。对In tra 帧进行帧内预测,对于亮度预测可分为两种:
I N TRA 4×4和I N TRA —16×16。
对于图像中比较平坦的部分,采用16×1块预测,即I N TRA —16×16;对于需要进行细化的图像部分,则采用4×4块预测,即I N TRA —4×4。在进行预测前,要对与当
前块相邻的左、上重构块进行分类,然后根据不同的分类,选择不同的预测模式。I N TRA —4×4共有9种预测模式,I N TRA —16×16共有4种预测模式,对于色度预测共有4种预测模式。2.3 多种模式的帧间预测
搜索精度:H .264相比H .263进一步增强了运动估计的搜索精度,支持1 4和1 8像素精度的运动矢量。在半像素预测后生成的矩阵上再进行一次内插,将半像素精度扩展到1 4像素精度,在1 4像素基础上再内插,可得到1 8像素精度的运动矢量。 宏块分解方式:在H .263的运动预测中,宏块有两种分解模式。在不使用非限制运动矢量模式下,
每一个宏块M B 作为一个块,使用一个运动矢量;在
非限制运动矢量模式下,每一个宏块M B 可分为4个8×8块,每块使用一个运动矢量。在H .264的运动预测中,宏块的分解由两种模式扩展到了多种不同的模式,如图2(a )所示。在这种方式下,在每个宏块中可以分解为1个16×16块、2个8×16块、2个16×8块、4个8×8块,并拥有与块数相对应的运动矢量。如果宏块被分解成4个8×8块,每个8×8块还可以再分解多个小块,这时宏块拥有和小块数量相对应的运动矢量,如图2(b )所示。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
。
图3 宏块分解方式
多参考帧模式: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,称之为多参考帧模式。在这种模式下,对某一个M B 进行运动估计时,编码器会从过去的2帧或3帧刚刚编码好的参考帧中选定一帧作为参考帧,以获得更好的预测效果。
2.4 整数变换及其量化2.4.1 4×4块的整数变换
H .264中的DCT 变换和H .263中不同,它采用的变换单位是4×4块,而不是以往常用的8×8块,而且变换是整数操作而不是实数运算。对一行4点像素a 、b 、c 、d ,变换系数A 、B 、C 、D 定义及A 、B 、C 、D 的反变换定义如下:
A =13a +13b +13c +13d a ′=13A +17
B +13
C +7
D B =17a +7b -7c -17d b ′=13A +7B -13C -17D
C =13a -13b -13c +13d c ′=13A -7B -13C +17
D D =7a -17b +17c -7d d ′=13A -
17B +13C -7D
其中a ′=676a 。其调整将在量化 反量化过程中完
成。与H .263的8×8点的DCT 相比,H .264的4×4点的DCT 有以下几个优点:
?减少了方块效应。方块效应主要是由于
DCT 变换、
量化后,高频系数的改变造成了图像细节的丢失。由于H .264是对4×4的块进行变换,所以较8×8的方块效应要小。
?算法简单明了。4×4算法在编码和解码端都有严格相等的反变换,而且系数都为整数,避免了截取误差,使得运动边缘块的编码噪声小。
?运算结果精度高,运算速度块,占用内存少。2.4.2 量化
在H .264的量化部分,没有采用以往标准中固定量化步距的策略,而是采用了可变的量化步距,量化参数Q P 增加1,量化步距增加12%。这样量化参数Q P 增加6,量化步距加倍,量化参数Q P 共有52个可选值,因此,允许更广泛的量化水平,使更精确的量化成为可能,提高了码率控制能力。2.5 熵编码
在H .263中,不同的系数进行VL C 编码采用各自不同的码表。H .26L 对此进行了改进,所有的VL C 编码都采用一个码表,这种VL C 编码称之为通用可变长编码(U VL C )。H .264又对H .26L 的VL C 编码方法进行了改进。H .264中,量化后的DCT 变换系数使用基于内容的自适应可变长编码(CAVL C ),其他系数还是使用U VL C 编码。U VL C
对出现概率高的符号指定短码字,对于出现概率低
的符号指定长码字。U VL C 是基于对数码字长度分布,设计结构非常有规则。U VL C 编码方法很容易产生一个码字,而解码器也很容易地识别码字的前缀。值得注意的是U VL C 编码方法使得在发生比特错误时能快速获得重同步。CAVL C 编码根据已经传输了的数据内容的统计规律,使用了6个码表来对量化后的DCT 系数进行编码。对于量化后的DCT 系数,使用CAVL C 编码方法可以获得更高的编码效率。在H .264中还定义了另一种VL C 编码方法:基于内容的自适应二进制算术编码,CABA C 是H .264的可选项,其编码性能比CAVL C 稍好,但计算复杂度也高。
3 H .264的性能分析
H .264所独有的这些编解码技术使得该标准的视频压缩性能有很大的提高,有关研究表明H .264与M PEG -2编码视频流相比要节省64%的比特率,与H .263+或M PEG -4Si m p le P rofile 编码视频流相比,平均可节省39%的比特率,而最多可节省50%的比特率(如图4所示)。其在视频压缩效率方面比目前所有的视频压缩标准都要高,而且算法结构上的分层处理使它能适应不同的传输环境,提高传输效率。H .264的这些优点必将使其在视频通信领域得到非常广泛的应用,例如实时视频通信、因特网视频传输、视频流媒体服务、异构网上的多点通信、压缩视频存储、视频数据库等
。
图4 几种视频编解码标准的性能比较
H .264能够获得如此之高的编码效率和编码性
能是要付出一定代价的。芯片制造业普遍认为采用H .264标准的编解码器与现有的采用M PEG -2标准的芯片相比,起码要增加3倍以上的门数。H .264中采用的复杂算法会导致解码端指令增加2倍或3倍以上。但是随着芯片技术的发展,这些问题将得到解决。
4 结束语
H .264是两大国际组织ITU 和ISO IEC 联合研究并制定的一个面向未来IP 和无线环境下的视频压缩标准,作为新一代的视频编解码标准其在视频压缩效率方面比目前所有的视频压缩标准都要高,而且算法结构上的分层处理使它能适应不同的传输环境,提高传输效率。H .264的这些优点必将使其在视频通信领域得到非常广泛的应用。我们可以期待,在不久的将来,H .264技术将被广泛的运用到视讯产业的各个领域中去。
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(收稿日期:2004208226)
分布式视频编码的特点及其优劣性分析
信息产业 分布式视频编码的特点及其优劣性分析 陈宝靖1丁娅力1韩少雄2 （1、甘肃电力信息通信中心交换网络处，兰州甘肃7300502、中国特种装备科研试验基地华阴，陕西714200） 1引言 分布式视频编码DVC(Distributed Video Coding)最早起源于20世纪70年代，Slepian 和Wolf 最早建立了无损分布式编码理论，而Wyner 和Ziv 则建立了有损分布式编码理论。有损和无损分布式编码理论奠定了DVC 的理论基础，但是由于缺乏具体的实现方法以及众多学者投身该理论的研究，导致分布式编码理论被提出以后发展缓慢。随着无线视频传感网络和无线视频移动设备的快速发展，DVC 的实现算法从2002年开始才有学者进行相关领域的研究，并 逐渐引起关注，成为图像通信领域一个研究热点[1-2] 。 近年来，随着DVC 技术的不断发展，有关学者研究了分布式编 码在传感器阵列中的应用[3-5] 。目前关于DVC 技术的研究尚处于初级阶段，影响DVC 应用的实际生活当中的主要问题是压缩效率相 对低、 解码器相对较为复杂。因此如何提高DVC 的压缩效率是其走上实际应用的关键所在。 2DVC 的特点 DVC 是一种具有全新理念的新一代视频压缩技术，该技术具 有抗误码能力强、 编码复杂度低，解码复杂度高以及方便使用和更改等特点[6] 。 2.1抗误码性 DVC 与信道编码具有内在的联系。从基本原理上来讲，分布式编码技术是一种信源信道联合编码技术，它对信道传输中抗噪声具有较好的鲁棒性。与现有的视频编码系统相比，DVC 系统可以限制 帧间误码扩散。DVC 编码WZ 帧时， 仅考虑当前帧与边信息之间的统计相关性，只要在解码端使用符合相关性的边信息即可正确解码。因此信道传输导致的丢包或误码不会影响其它图像帧的恢复， 显然， DVC 具有较强的容错能力。2.2编解码复杂度的灵活分配 基于DVC 的视频编解码器的复杂性是可以自由分配的，这是由于DVC 允许将编码端的部分复杂度转移到解码器一端，换句话说，分布式视频编码可以根据实际情况动态地决定编解码器的复杂度。经典的DVC 分配方案是采用低复杂编码器和高复杂度的解码器端，从而使得用户可以采用低消耗、便宜、轻便的编码终端。 2.3编码器独立可分级性 可分级视频编码是将视频信号编码成一个基本层和一个（或多个）增强层。基本层为接收端提供基本的服务质量保证，用户接收到的增强层码流越完整，质量改善就越明显。目前的可分级编解通常是基于基层向高层预测，要求编码器总是已知前一层的解码结果，以便实现连续增强的效果。DVC 使用相关性模型不需要循环预测编码，当前层不需要知道前一层的信息，低层码流可以通过不同的编解码器产生，具有编解码器独立的可分级性。 2.4多视角独立编码性 同一场景的不同视角存在较强的相关性。DVC 系统独立编码联合解码特点很适合多视角视频编码，即使摄像节点不相互通信、视图间的相关性可以在解码端使用，从而提高编码压缩效率。 3DVC 的优劣性 随着分布式编码技术的发展，未来几年DVC 技术将会有更广阔的发展前景，例如移动文件扫描仪，视频会议、移动视频邮件、一 次性视频相机、多视频娱乐等[4,6] 。表1总结了DVC 典型应用前景及其现存的优缺点。由表可以看，压缩效率相对偏低、解码器复杂度高是影响DVC 系统应用的瓶颈问题。 4结论 随着现代通信技术的飞速发展，面向无线传感器网络等新兴应用的分布式视频编码技术已经成为国内外众多学者们关注的热点问题。虽然目前DVC 系统的率失真性能与基于运动补偿的帧间编码仍存在较大的差距，然而它提供了一种全新的视频编码理念。DVC 系统的结构特性和传输鲁棒性使其在无线视频通信网络中具有强大的竞争力和广阔的应用前景。 参考文献 [1]Guillemot C,Pereira F,Torres L,etal.Distributed monoview and multiview video coding [J].IEEE Signal Processing Magazine.2007,24(5):67-76. [2]Wagner R.Distributed Image Compression in Camera Networks [D].USA:RiceUniversity,2004. [3]Yang Y,Stankovic V,Xiong Z,etal.Asymmetric code design for remote multiterminal source coding [A].Proceedings of the Data Compression Conference [C].Piscataway,USA:IEEE,2004.572.[4]Hu L,Liu Y,Yao Q.A distributed source coding for dense camera array [A].Proceedings of the International Conference on Signal Processing [A].Piscataway,USA:IEEE,2004.819~822. [5]曾鹏,于海斌,梁英等.分布式无线传感器网络体系结构及其应用支撑技术研究[J].信息与控制,2004,33(3). [6]Pereira F,Torres L,Guillemot C,et al.Distributed Video Cod －ing:Selecting The Most Promising Application Scenarios [J].Signal Processing:Image Communication 23(5)(2008)339-352. 摘要：随着无线视频传感网络和无线视频移动设备的快速发展，迫切需求新的视频编码方法以解决视频压缩编码目前遇到的瓶颈问题。分布式视频编码是近年来新兴的研究热点技术，其抗误码能力强、编码复杂度低以及可以灵活分配编解码端的复杂度特性，使其具有广泛的应用前景。介绍了分布式视频编码的起源，研究了在视频编码中的特点并分析了其相对经典视频编码方法的优劣性。 关键词：分布式视频编码；无线视频移动设备；抗误码性表1DVC 的优劣性 102··
高清视频编码器中文说明书H265-H264汇总
H.265/H.264高清视频编码器 上海禾鸟电子科技有限公司荣誉出品
一、产品简介 H.265/H.264高清视频编码器有HDMI\SDI\VGA三种高清接口产品，是由上海禾鸟电子自主研发的用于高清视频信号编码及网络传输直播的硬件设备，采用最新高效 H.265/H.264高清数字视频压缩技术，具备稳定可靠、高清晰度、低码率、低延时等特点。输入高清HDMI、SDI、VGA高清视频、音频信号，进行编码处理，经过DSP芯片压缩处理，输出标准的TS网络流，直接取代了传统的采集卡或软件编码的方式，采用硬编码方式，系统更加稳定，图像效果更加完美，广泛用于各种需要对高清视频信号及高分辨率、高帧率进行采集并基于IP 网络传送的场合,强大的扩展性更可轻易应对不同的行业及需求，可作为视频直播编码器，录像，传输等应用。采用工业控制精密设计，体积小，方便安装，功率小于5W，更节能，更稳定。 特点： ●高性能硬件编码压缩 ●支持H.265高效视频编码 ●支持H.264 BP/MP/HP ●支持AAC/G.711高级音频质编码格式 ●CBR/VBR码率控制，16Kbps～12Mbps ●网络接口采用100M、1000M 全双工模式 ●主流，副流可推流不同的服务器 ●支持高达720P，1080P@60HZ的高清视频输入 ●支持图像参数设置 ●HDMI编码支持HDCP协议，支持蓝光高清 ●支持HTTP，UTP，RTSP，RTMP，ONVIF 协议 ●主流与副流采用不同的网络协议进行传输 ●WEB操作界面，中英文配置界面可选 ●WEB操作界面权限管理 ●支持广域网远程管理(WEB) ●支持流分辨率自定义输出设置 ●支持码流插入中英文字功能，字体背景、颜色可选 ●支持码流插入3幅透明图像水印功能，XY轴可设置 ●支持一键恢复出厂配置 二、产品应用： 1、4G移动直播高清前端采集 2、高清视频直播服务器 3、视频会议系统视频服务器 4、数字标牌高清流服务器 5、教学直播录像系统前端采集 6、IPTV电视系统前端采集
最新的高效音视频编码及视频图像处理技术
最新的高效音视频编码及视频图像处理技术 在视频领域，图像视频的很多问题困扰着广大IT技术人员。现在给大家介绍几种明显改善图像视频质量的方法。小弟知识浅薄，还请各位大虾多多指教，资深前辈可以飘过。 缩放（scaler） 通过缩放（scaler）算法处理过的图像视频质量明显提高，更加清晰，而且保持图像的平滑性的同时还加入了对图像的增强处理，使放缩后的图像细节更加丰富。 1、算法复杂度低，运算量小，处理速度快 2、支持任意比例放大和缩小 3、放大后的图像边缘不会产生锯齿现象 4、放大后的图像细节更丰富，边缘不模糊 视频图像预处理（Video image processing） 图片或视频拍摄时，由于光线（不足或过曝），设备原因，天气影响等会使图片或视频有噪声。视频会议当室内光线较暗时，拍摄的视频效果非常一般，所以就可以应用该算法将视频图像进行预处理，可以得到非常好的效果，而且可以压缩图像的大小，提高视频码率，使图像视频更加清晰。 插帧（FRC）当视频帧率过低时，画面会一卡一卡的，会给人带来非常差的视觉效果。那么就可以通过插帧（FRC）算法来将视频插成高帧率的视频，使视频更加流畅顺滑，何乐而不为呢。 当某些特殊场合，如网络视频，由于受带宽的影响，数据传输只需要传输低帧率的视频源，在终端通过插帧算法（FRC）可以将低帧率提高到所需要的高帧率，大大节省带宽和存储空间，又可以改善视频画面的流畅程度，应用范围非常广泛。 去隔行（de-interlacing） 去隔行应用范围更是广泛，视频源隔行丢数据，可以通过该算法在终端自动恢复丢失的数据，仅利用极少的资源便可以大幅提高视频的质量，节约带宽。 这些算法都可以大幅提高视频图像的质量，应用了这些算法之后可以使产品在该领域鹤立鸡群。
视频监控常见编码格式
视频监控常见的视频编码格式： CIF、QCIF、4CIF、D1、MPEG-4、H.264、M-JPEG等。 备注： 1.NTSC和PAL属于全球两大主要的电视广播制式，但是由于系统投射颜色影像的频率不一样而有所不同。 NTSC是National Television Standards Committee的缩写，意思是“（美国）国家电视标准委员会”。NTSC负责开发一套美国标准电视广播传输和接收协议。此外还有两套标准：逐行倒相（PAL）和顺序与存色彩电视系统（SECAM），用于世界上其他的国家。NTSC标准从他们产生以来除了增加了色彩信号的新参数之外没有太大的变化。NTSC信号是不能直接兼容于计算机系统的。其标准主要应用于日本、美国，加拿大、墨西哥等等。 PAL是Phase Alternating Line (逐行倒相)的缩写。它是西德在1962年制定的彩色电视广播标准，它采用逐行倒相正交平衡调幅的技术方法，克服了NTSC制相位敏感造成色彩失真的缺点。西德、英国等一些西欧国家，新加坡、中国大陆及香港，澳大利亚、新西兰等国家采用这种制式。
NTSC电视标准：每秒29.97帧（简化为30帧），电视扫描线为525线，偶场在前，奇场在后，标准的数字化NTSC电视标准分辨率为720*480像素, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3。NTSC电视标准用于美、日等国家和地区。场频为每秒60场，帧频为每秒30帧，扫描线为525行。 PAL电视标准：PAL电视标准，每秒25帧，电视扫描线为625线，奇场在前，偶场在后，标准的数字化PAL电视标准分辨率为720*576, 24比特的色彩位深，画面的宽高比为4：3, PAL 电视标准用于中国、欧洲等国家和地区，PAL制电视的供电频率为50Hz，场频为每秒50场，帧频为每秒25帧，扫描线为625行，图像信号带宽分别为4.2MHz、5.5MHz、5.6MHz等。 2.目前监控行业中主要适用QCIF（176 x 144）、CIF（352 x 288）、HALF D1（704 x 288）、D1（704 x 576）等几种分辨率。针对安防行业的网络摄像机主要生产厂家，采用最多的编码方案是MPEG-4和M-JPEG，采用H.264的也越来越多。标清监控中用得最多的是D1路式。 3.H.264和MPEG-4由于能够在低带宽下传送高质量的图像，目前在电信全球眼业务和网通宽世界业务的视频码流格式被采用，尤其是H.264。 4.所谓标清，是物理分辨率在720p（1280*720）以下的一种视频格式。而物理分辨率达到720p以上则称作为高清（High Definition），简称HD。所谓全高清（FULL HD），是指物理分辨率高达1920 x 1080显示（包括1080i和1080P），其中i（interlace）是指隔行扫描；P （Progressive）代表逐行扫描，这两者在画面的精细度上有着很大的差别，1080P的画质要胜过1080i。对应地把720称为准高清。很显然，由于在传输的过程中数据信息更加丰富，所以1080在分辨率上更有优势，尤其在大屏幕电视方面，1080能确保更清晰的画质。
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，
视频编解码三大技术：现状与未来发展
视频编解码技术视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务。H.264或称为MPEG-4第十部分(高级视频编码部分)是由ITU-T和ISO/IEC联手开发的最新一代视频编码标准。H.264可应用于网络电视、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。 视频编解码三大技术 网络适应性是影响网络监控设备能否取得更快发展和普及的重要因素，因此，接下来将会有大量的网络适应性技术被应用到IP前端与管理平台中，视频编码器也不例外。在这些网络适应性技术中，与存储、传输、管理相关的三个方面应该是最迫切的。 1、ANR技术 与存储相关的网络适应性技术主要是ANR。ANR的前提是视频编码器支持本地存储，同时系统部署有中心存储。网络正常时，所有录像在中心完成;当网络发生故障时，支持ANR的视频编码器和中心管理平台将同时侦测到故障，并各自建立与时间相关的日志，同时视频编码器启动本地录像，利用本身内置的存储介质进行存储;在网络恢复正常后，视频编码器与中心管理平台将比较各自建立的日志，检查比对网络失效时的数据，然后由视频编码器将本地存储的录像上传至中心存储设备，完成后自动删除本地录像。ANR技术一方面可以提升存储可靠性，另一方面可以保证录像文件的完整性和统一管理性。 2、速率调整 与传输相关的网络适应性技术主要是指速率调整技术。网络正常时，视频编码器以正常编码速率上传监控码流到中心平台;当网络发生拥塞时，视频编码器能自动检测到拥塞，然后通过自动调整视频分辨率、视频帧率等编码参数进行码流占用带宽的调整，以保证监控码流可以稳定上传;当网络恢复时，视频编码器再自动恢复之前的编码传输。 3、人性化设计 与管理相关的网络适应性技术主要是指人性化设计。网络发生拥塞时，要能够主动提示管理人员和浏览人员并记录;前端视频编码器IP地址与其他设备冲突时，要能够有一定的机制通知中心管理平台，由平台主动提示相关工作人员并记录等等。 视频编解码发展现状与未来 向网络化发展的趋势意味着许多产品越来越需要支持多种标准。在视频监控应用中，未来的监控产品研发明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/A VC、A VS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。 未来视频编码技术发展的趋势，是标准化和专业化并存。标准化的内涵，不仅是遵循提高压缩率的核心价值来制定新的视频编码标准，而且是在物联网大产业的趋势下，与主流数字化多媒体技术紧密结合，制定形成跨行业、跨应用的更大范围、统一开放的标准体系。专业化，则是在标准化的基础之上，以底层属性互相兼容为前提，针对各领域的专业需求进行百花齐放的扩展，形成贴近应用而各具特色的产品。 在跨越式前进的同时，视频编解码技术将为视频监控向高清化、智能化、网络化源源不断的输入“能量”，推动监控产业繁荣发展。 作为主要应用领域之一，监控行业已经走在编解码技术发展的前沿。可以预见，随着技术的不断发展，越来越多的视频压缩标准可以针对具体应用提供越来越高的压缩效率和越来越丰富的工具。另外，向网络化发展的趋势意味着许多产品越来越需要支持多种标准。 而在视频监控应用中，未来的监控产品研发明显趋势之一是支持新的视频标准，如H.264/A VC、A VS等，而支持多种格式编解码的能力也很关键。此外，对基于不同编码标准、不同帧速率、不同分辨率的视频流进行格式转换的能力是另一项关键能力。
常见的几种高清视频编码格式
常见的几种高清视频编码 格式 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
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
视频文件格式和视频编码方式区别
目前网上的各种视频格式可以说是泛滥成灾，加上各个PMP(Portable Media Player,便携式媒体播放器)生产厂家的对自己产品在功能方面的炒作，使得很多人对视频格式的名称都是一头的雾水。 经常有些童鞋问我类似下面的问题。 A问我说：“我的MP4分明写着能播放AVI吗?为什么这一个AVI文件就播放不了？” B问：“我的MP4支持Mpeg-4啊，为什么Mp4文件不能播放呢？” 好的，下面我从最基本的概念给大家解释一下，顺便回答这两个问题 首先大家要清楚两个概念，视频文件格式和视频编码方式。 视频文件格式一般情况下从视频文件的后缀名就能看出来，比如AVI,Mp4,3gp,mov，rmvb等等。这些格式又叫做容器格式（container format），顾名思义就是用来装东西的，你可以把它想象成为一个便当盒，或者野餐篮（兄弟，你没吃早饭吧）。 通常我们从网上下载的电影都是有声音的（废话，难道你只看默片！众人扔香蕉皮），所以容器格式中一般至少包含有两个数据流（stream），一个视频流，一个音频流，就好比是一个便当盒里装着的配菜和米饭。 视频编码方式则是指容器格式中视频流数据的压缩编码方式，例如Mpeg-4，，，等等。而视频数据采用了何种编码方式是无法单单从文件格式的后缀上看出来的。就是说你无法从一个盖着盖子的便当盒外面看出里面装了什么配菜。 如果你想播放一个视频文件，第一步你的播放器（不论是软件的还是硬件的）要能够解析相应的容器格式，这一步也叫做解复用（demux），第二步你的播放器要能够解码其中所包含视频流和音频流。这样影片才能播放出来。 打个不太恰当的比方，播放器好比你雇用的一个试菜员，由他来品尝便当（视频文件），然后告诉你便当里装了什么东西。（没天理阿！我想自己吃，好的当然可以，0x00 00 01 B6 05 FF 36 1A 50 …… ……，俄~） 所以试菜员首先要懂得如何打开便当盒，还要知道吃的出来便当盒里装了什么配菜，这样你才能获得你想要的信息。 回过头来看前面的两个问题，用以上的比喻翻译一下。 问题A，我的试菜员能打开AVI这种便当的，为什么我不能知道里面装了什么？ 回答很简单，虽然他能够打开便当，但是吃不出里面的东西是什么。理论上没有一个播放器能够播放所有的AVI格式的电影，因为你不知道我会往里面放什么配菜。 问题B，我的试菜员吃过Mpeg-4这种牛排阿，为什么不能打开Mp4这种便当盒呢？ 这个问题通过翻译之后看起来已经不是问题了，Mpeg-4是视频编码方式，而Mp4是容器格式，两者本来就不是一个范畴里的东西。 好了下面简单介绍一下流行的视频格式。 AVI是音频视频交错（Audio Video Interleaved）的英文缩写，它是Microsoft公司开发的一种数字音频与视频文件格式，允许视频和音频交错在一起同步播放。 AVI文件的格式是公开并且免费的，大量的视频爱好者在使用这种文件格式。很多PMP 唯一能支持的格式就是AVI格式，一般的PMP都带有可以转换其他格式视频成为AVI格式的软件。 AVI文件采用的是RIFF（Resource Interchange File Format，资源互换文件格式）文件结构，RIFF是Microsoft公司定义的一种用于管理windows环境中多媒体数据的文件格
高清视频编码封装格式知多少
高清视频编码方式何其多 今天我们就为大家普及一下关于购买高清播放机之前需要了解的关于视频文件的知识，了解了视频文件的解码格式以及封装格式，相信大家就会对高清有进一步的了解，也有可能爱上他，知道自己也需要一个。为自己去买一个抱回家。下篇文章也会介绍一下关于音频方面的相关知识，请大家继续关注。 当我们去观察一个视频的文件时候，我们会发现在后缀名上即：“.***”，发现各不相同，许多人就迷迷糊糊了，为了让大家有一个清晰的思路，话不多少，笔者尽力借助各种资料以让每个人都明白的方式来阐述给大家。 普及了O(∩_∩)O~ 编码方式： 在高清视频编码格式方面，我们可以经常会见到以下这几个命名：MPEG-2 TS、Divx、Xvid、H.264、WMV-HD和VC-1。目前发展过程中，MPEG-2、H.264、VC-1是其中最为关注的。由于在高清视频格式后来发展过程中，由于两家公司，东芝与sony的竞争中，就是HD-DVD 与蓝光的较量中，虽然最后HD-DVD退出了竞争，以蓝光的胜利结束，但是他们都选择支持这三种编码格式，也说明了他们的有很大的竞争优势。也是后来被关注最多的格式。
各种格式的发展历程 ■ MPEG编码 首先我们先介绍一下MPEG。MPEG是英文Moving Picture Experts Group的简称，翻译过来也就是运动图像专家组。该专家组建于1988年，可以说很早，他们专门负责建立视频和音频标准，而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。简单讲就是个行业里的组织，专门对数字内容做出业界规范的组织。 MPEG 大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由ISO(International Organization for Standardization)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。ISO是国际标准制定组织，我们喝的牛奶或者用的什么产品上经常看的的ISO9000之类的就是一个意思。 MPEG发展的很早，目前也分类很多，了解了他对大家帮助很大。 ● MPEG1：MPEG1是最早出现的，这时候我们就广泛认识到这个组织和他们的标准了。还记得VCD吗？VCD 就是其中最主要的代表。VCD这个具体的格式是从日本而来的，并遵守MPEG1规格。 ● MPEG2：其代表是DVD。一般为480P（640*480）。DVD当时都符合这个标准。 ● MPEG4：Xvid 和H.264（下文重点提到）同属于MPEG4格式，是高于MPEG1、2的新一代数字媒体格式。 ● MPEG-2是由MPEG和ITU-T双方合作开发的。因此MPEG-2在ITU-T的命名规范中被称之为H.262。有时候我们还会看到“MPEG2-HD”或“MPEG2-TS”字样，其实这都是在说MPEG-2（为我们普通消费者增加了多少麻烦啊！！）。 之所以叫做MPEG2-HD是为了区别DVD常采用的MPEG2而做的区分。因为480P格式的
视频压缩编码及常用格式
视频压缩编码及常用格式 数据压缩编码已经拥有很长的历史，压缩编码的理论基础是信息论。从信息的角度看，压缩就是去除数据中的消除冗余。即保留不确定的信息，去除确定的信息，用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述压缩的目的是在尽可能保证视觉效果的前题下减少数据率。视频压缩比是指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩算法有某些共同的地方，但是运动的视频还有其本身的特性，因此在压缩是还要考虑其运动特性，这样才能达到高效果压缩的目的。 自从上世纪四十年代第一台电视机问世以来，视频技术的研究与应用已经有近六十年的历史。当前电视技术均为模拟视频技术，经过几十年的发展和完善，已经十分成熟。世界通行的模拟电视制式主要有：PAL（欧洲、中国）NTSC（北美、日本）和SECAM（法国）。 随着计算机技术近二十年的发展，特别是九十年代以来互联网的广泛应用，多媒体数字视频技术已经成为了当前信息科学中十分活跃的研究方向。数字化技术的引用。使得对视频信号的捕获、处理、压缩和储存都有了革命性的进步特别是在视频数据的压缩和储存上。国际电信联合会（ITC）于1990年正式提出了ITU-TH261建议，这是第一个关于使用化视频图像压缩编码的国际标准提议。九十年代中，IUT在该建议上提出了MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.263和JPEG2000等压缩标准。这些标准的制定和颁布，极大的促进了数字视频压缩与编码技术的研究和实用化。 视频编码标准的发展 视频编码技术在近年得到了迅速的发展和广泛的应用，并在日渐成熟，起标准是多个视频编码国际化标准的制定与应用，即国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC关于静态图像的编码标准JPEG、国际电信联盟ITU-T关于电视、电话会议的视频编码标准H261、H.263及H.264和ISO/TEC关于活动图像的编码标准MPEG-1,MPEG-2、MPEG-4等。这些标准图像编码算法融合了各种性能优良的图像编码方法，代表了目前编码的发张水平。 MPEG-1 MPEG-1标准于1993年8月公布，用于传输1.5Mbps数据传输的数据储存媒体运动图像及其伴音的编码。该标准包括五个部分：第一：说明如何根据第二部（视频）以及第三部分（音频）的规定，对音频和视频进行复合编码。第四部分说明检验解码器或编码器的输出比流符合前三部分规定的过程。第五部分是一个用完整的C语言实现的编码和解码器。 MPEG-1取得一连串的成功，如VCD和MP3的大量使用，可携式MPEG-1摄像
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。
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:一类就是经过MPEG-2标准压缩,以tp与ts为后缀的视频流文件;一类就是经过 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就是一样的。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就是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H、264最具价值的部分就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就是采用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就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
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
各种音视频编解码学习详解 h264
各种音视频编解码学习详解h264 ，mpeg4 ，aac 等所有音视频格式 编解码学习笔记（一）：基本概念 媒体业务是网络的主要业务之间。尤其移动互联网业务的兴起，在运营商和应用开发商中，媒体业务份量极重，其中媒体的编解码服务涉及需求分析、应用开发、释放license收费等等。最近因为项目的关系，需要理清媒体的codec，比较搞的是，在豆丁网上看运营商的规范标准，同一运营商同样的业务在不同文档中不同的要求，而且有些要求就我看来应当是历史的延续，也就是现在已经很少采用了。所以豆丁上看不出所以然，从wiki上查。中文的wiki信息量有限，很短，而wiki的英文内容内多，删减版也减肥得太过。我在网上还看到一个山寨的中文wiki，长得很像，红色的，叫―天下维客‖。wiki的中文还是很不错的，但是阅读后建议再阅读英文。 我对媒体codec做了一些整理和总结，资料来源于wiki，小部分来源于网络博客的收集。网友资料我们将给出来源。如果资料已经转手几趟就没办法，雁过留声，我们只能给出某个轨迹。 基本概念 编解码 编解码器（codec）指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码（通常是为了传输、存储或者加密）或者提取得到一个编码流的操作，也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中。 容器 很多多媒体数据流需要同时包含音频数据和视频数据，这时通常会加入一些用于音频和视频数据同步的元数据，例如字幕。这三种数据流可能会被不同的程序，进程或者硬件处理，但是当它们传输或者存储的时候，这三种数据通常是被封装在一起的。通常这种封装是通过视频文件格式来实现的，例如常见的*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.rm, *.ogg or *.tta. 这些格式中有些只能使用某些编解码器，而更多可以以容器的方式使用各种编解码器。 FourCC全称Four-Character Codes，是由4个字符（4 bytes）组成，是一种独立标示视频数据流格式的四字节，在wav、a vi档案之中会有一段FourCC来描述这个AVI档案，是利用何种codec来编码的。因此wav、avi大量存在等于―IDP3‖的FourCC。 视频是现在电脑中多媒体系统中的重要一环。为了适应储存视频的需要，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，以方便同时回放。视频档实际上都是一个容器里面包裹着不同的轨道，使用的容器的格式关系到视频档的可扩展性。 参数介绍 采样率 采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间，它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与比特率（bit rate，亦称―位速率‖）相混淆。