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什么是視頻編碼技術(shù)

2016年01月05日 15:14$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：1993

　　概述
　　
　　解決視頻、音頻數(shù)字化后數(shù)據(jù)量大與數(shù)字存儲(chǔ)媒體和通信網(wǎng)容量小的矛盾的主要途徑之一就是壓縮。為此，標(biāo)準(zhǔn)化組織先后于1993年和1995年制定了視頻、音頻編碼的MPEG1和MPEG2。MPEG1，MPEG2技術(shù)當(dāng)初制定時(shí)，它們定位的標(biāo)準(zhǔn)均為高層媒體表示與結(jié)構(gòu)，但隨著計(jì)算機(jī)軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，MPEG1，MPEG2技術(shù)的弊端就顯示出來了:交互性及靈活性較低，壓縮的多媒體文件體積過于龐大，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳播。因此，制定出了新的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)MPEG4。
　　

　　定義
　　
　　所謂視頻編碼方式就是指通過特定的壓縮技術(shù)，將某個(gè)視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。視頻流傳輸中zui為重要的編解碼標(biāo)準(zhǔn)有電聯(lián)的H.261、H.263，運(yùn)動(dòng)靜止圖像專家組的M-JPEG和標(biāo)準(zhǔn)化組織運(yùn)動(dòng)圖像專家組的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)，此外在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的還有Real-Networks的Real Video、微軟公司的WMV以及Apple公司的Quick Time等。
　　
　　視頻編碼的基本原理
　　
　　視頻編碼的基本原理視頻圖像數(shù)據(jù)有*的相關(guān)性，也就是說有大量的冗余信息。其中冗余信息可分為空域冗余信息和時(shí)域冗余信息。壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉（去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性），壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。
　　

　　視頻壓縮技術(shù)是計(jì)算機(jī)處理視頻的前提。視頻信號(hào)數(shù)字化后數(shù)據(jù)帶寬很高，通常在20MB/秒以上，因此計(jì)算機(jī)很難對(duì)之進(jìn)行保存和處理。采用壓縮技術(shù)通常數(shù)據(jù)帶寬降到1-10MB/秒，這樣就可以將視頻信號(hào)保存在計(jì)算機(jī)中并作相應(yīng)的處理。常用的算法是由ISO制訂的，即JPEG和MPEG算法。JPEG是靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用于連續(xù)色調(diào)彩色或灰度圖像，它包括兩部分：一是基于DPCM（空間線性預(yù)測）技術(shù)的無失真編碼，一是基于DCT（離散余弦變換）和哈夫曼編碼的有失真算法，前者壓縮比很小，主要應(yīng)用的是后一種算法。在非線性編輯中zui常用的是MJPEG算法，即MotionJPEG。它是將視頻信號(hào)50幀/秒（PAL制式）變?yōu)?5幀/秒，然后按照25幀/秒的速度使用JPEG算法對(duì)每一幀壓縮。通常壓縮倍數(shù)在3.5-5倍時(shí)可以達(dá)到Betacam的圖像質(zhì)量。MPEG算法是適用于動(dòng)態(tài)視頻的壓縮算法，它除了對(duì)單幅圖像進(jìn)行編碼外還利用圖像序列中的相關(guān)原則，將冗余去掉，這樣可以大大提高視頻的壓縮比。前MPEG-I用于VCD節(jié)目中，MPEG-II用于VOD、DVD節(jié)目中。
　　
　　編碼介紹
　　
　　音頻視頻編碼方案有很多，用百家爭鳴形容不算過分，常見的音頻視頻編碼有以下幾類：
　　
　　MPEG系列
　　
　　（由ISO[標(biāo)準(zhǔn)組織機(jī)構(gòu)]下屬的MPEG[運(yùn)動(dòng)圖象專家組]開發(fā)）視頻編碼方面主要是Mpeg 1（vcd用的就是它）、Mpeg2（DVD使用）、Mpeg4（的DVDRIP使用的都是它的變種，如：divx，xvid等）、Mpeg 4 AVC（正熱門）；音頻編碼方面主要是MPEG Audio Layer 1/2、MPEG Audio Layer 3（大名鼎鼎的mp3）、MPEG-2 AAC、MPEG-4 AAC等等。注意：DVD音頻沒有采用Mpeg的。
　　

　　H.26X系列
　　
　　（由ITU[電傳視訊聯(lián)盟]主導(dǎo)，側(cè)重網(wǎng)絡(luò)傳輸，注意：只是視頻編碼）包括H.261、H.262、H.263、H.263＋、H.263＋＋、H.264（就是MPEG4AVC-合作的結(jié)晶）等。
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