视频编解码标准详解介绍


From:  http://www.edu.cn/db_6490/20080604/t20080604_300640.shtml


问题: 列举三个主流的视频编解码标准,并分别描述其特点和优缺点,


当前国际上有两个负责视音频编码的标准化组织:一是国际电信联合会(ITU-T)下的VCEG(Video code Expert Group)视频编码专家组,二是国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC下的MPEG(Motion Picture Expert Group)运动图像专家组。VCEG和MPEG这两个视音频编码标准化组织都对视音频的编解码做出了非常重要的贡献,共同推动了视音频编/解码技术的发展及应用。JVT (Join Video Team)联合视频小组是在2000年底由ISO/IEC MPEG专家组与ITU-T VCEG专家组合作成立的联合视频工作组。


  VCEG小组标准H.261:由VCEG于1990年正式推出的国际标准。H.261标准被ITU-T选定为基于ISDN上的视讯电话与视频会议的视频压缩标准,是MPEG-1与MPEG-2的基础。

  H.262:该标准同MPEG-2完全一样,JVT制定的压缩标准,由VCEG发布。

  H.263:1996年由VCEG正式推出的第一版视讯电话视频压缩标准。1998年通过了第二版本H.263+。2000年第三版本H.263++被通过。H.263是基于H.261的基础开发,相比后者,H.263应用了半像素(half-pel)运动估测技术及四种新的编码选项,其效能比H.261的高出很多,以相同的压缩比用于<64kbps ,可提升3~4dB之画面品质。

  H.264:MPEG与VCEG联合成立JVT专家组共同研究开发这个标准,于2003年正式被定为国际标准,成为新一代交互式视频通讯的标准。H.264的技术特点可以归纳为三个方面,一是注重实用,采用成熟的技术,追求更高的编码效率,简洁的表现形式;二是注重对移动和IP网络的适应,采用分层技术,从形式上将编码和信道隔离开来,实质上是在源编码器算法中更多地考虑到信道的特点;三是在混合编码器的基本框架下,对其主要关键部件都做了重大改进,如多模式运动估计、帧内预测、多帧预测、统一VLC、4×4二维整数变换等。

  H.323与H.324:是为了交谈式多媒体通讯应用(例如视讯电话及视讯会议)指定订定通讯协定标准,H.324应用于电路交换网路,如传统电话及ISDN网路,H.323则应用于封包交换网路,如IP-based网路,是IP网路电话(voice over IP; VOIP)的通用国际标准之一。

  MPEG小组标准

  MPEG-1:1992年被正式批准为国际标准,它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。我们通常所见到的VCD制作标准。使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。

  MPEG-2:1995年成为国际标准,其设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有广泛的应用。

  MPEG-3:最初是为HDTV开发的编码和压缩标准,但由于MPEG2的出色性能表现,已能适用于HDTV,使得MPEG3还没出世就被抛弃了。

  MPEG-4:MPEG专家组于1999年2月正式公布了MPEG-4(ISO/IEC14496)V1.0版本,该标准是为交互式多媒体通讯制定的压缩标准,为播放高质量流式媒体做了专门的优化,它可以在很窄的带度条件下,利用帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。

  VCEG与MPEG

  VCEG制定的压缩标准H.26X都是针对单一矩形视频对象,其追求的是更高的压缩效率。
  MPEG制定的标准MPEG-x是基于多个视音频对象的压缩编码标准,这非常适合于互联网上的多媒体应用。
  VCEG在97年发布H.263的压缩标准后,制定了短期开发计划H.26N和长期开发计划H.26L,H.26N发展成H.263+和H.263++,H.26L经过5年时间的发展,在2002年5月作为H.264压缩标准进行发布。
  MPEG在VCEG发布H.263之后,发布了MPEG-4 SP(即MPEG-4第一版)。

  2001年,MPEG同VCEG再次组成联合视频编码专家组JVT。2003年,VCEG发布了H.264的压缩标准后,MPEG在JVT对H.26L压缩算法修改的基础上,将该技术规范纳入到MPEG-4的标准中,作为MPEG-4 PART10发布,即MPEG-4的第三版/MPEG-4 AVC。H.264和MPEG-4 AVC视音频编解码方面的最新成果。针对单一矩形视频对象,H.264比MPEG-4第二版MPEG-4 ACE的压缩效率提高30%以上。

  AVS:AVS标准是针对中国音视频产业的需求,按国际开放型规则制定的中国自主标准,2003年11月28日,中国数字音视频编解码技术标准工作组(AVS)正式公布了其数字视频标准最终草案。
  其他标准包括Real Video、Windows Media Technology以及QuickTime等。

  常用编解码技术及其对应格式对照表
  编/解码技术 对应文件格式 
  MEPG-1 mpg、mlv、mpe、mpeg、dat
  MEPG-2 mpg、mpe、mpeg、m2v、 vob
  MEPG-4/H.264 asf、mov、AVI 
  Real Media rm、rmvb 
  Windows Media wmv、asf 
  QuickTime mov 
  FLV swf、fla


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