音频、视频常用的几种压缩技术标准

MPEG-4视频编码技术介绍

1 i0 c8 ], W9 F! Q4 X; e4 b    MPEG是“Moving Picture Experts Group”的简称，在它之前的标准叫做JPEG，即“Joint Photographic Experts Group”。当人们用到常见的“.jpg”格式时，实际上正在使用JPEG的标准。JPEG规范了现代视频压缩的基础，而MPEG把JPEG标准扩展到了运动图象。 MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1、MPEG-2中的大多数功能，它包含了H.263的核心设计，并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码，同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对象(Object-Based)的编码、基于模型(Model-based)的编码等第二代编码技术是MPEG-4标准的主要特征。

& H6 |9 L  h( v    MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较
: P9 J  R3 w; R( r! q5 b3 Y8 x$ E
  z3 U8 S: P) t( s9 QMPEG 系列标准的基本参数
0 K3 B" w+ _) X0 _* P6 m2 |标准 幅面 帧率 带宽 应用领域
& k7 d7 O) Z- Z1 G: |" U5 dMPEG-1 352x24 或 320x240 24-30 fps 1.5 Mbps Video CD, CD-ROM
; c' d2 B6 Y$ R- ?$ h# t' s( o9 s9 oMPEG-2 720x24 或 640x480 24-30 fps 4－8 Mbps DTV,HDTV,DVD-Video
8 Z/ q9 u- C# C- GMPEG-4 34x48 ~ 4096x4096 1-30+fps 10Kbps~10Mbps 互联网及无线传输，交互式电视

' W7 I! p0 m/ k. M1 S5 M    从上表可以看出，MPEG1和MPEG2主要应用于固定媒体，比如 VCD 和 DVD ，而对于网络传输，MPEG4具有无可比拟的优势。
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H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍

& k  B  @7 e# Q9 [H.263视频编码标准

2 x8 V- F3 A, ^( j- w3 w) GH.263 是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准，随后出现的第二版(H.263+)及H.263++增加了许多选项，使其具有更广泛的适用性。H.263是 ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。它是在H.261基础上发展起来的，其标准输入图像格式可以是S-QCIF、QCIF、 CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿，并增加了4种有效的压缩编码模式。
9 k& n0 O, g" o3 I( I! pH.263+视频压缩标准
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& T( E- ~! y) m8 z6 _ITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2，非正式地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变的基础上，增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原H.263标准限制了其应用的图像输入格式，仅允许5种视频源格式。H.263+标准允许更大范围的图像输入格式，自定义图像的尺寸，从而拓宽了标准使用的范围，使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率， H.263+采用先进的帧内编码模式；增强的PB-帧模式改进了H.263的不足，增强了帧间预测的效果；去块效应滤波器不仅提高了压缩效率，而且提供重建图像的主观质量。为适应网络传输，H.263+增加了时间分级、信噪比和空间分级，对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有意义；另外，片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码能力。
' h1 ?, w' X* k9 W( EH.264视频压缩标准

4 q6 Q1 i: c/ N- `/ GH.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合，如视频存储等。
; x5 j' ^( P, H- O提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。
在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之间可分级，以适应不同复杂度的应用。
相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比，同时大大提高了算法的复杂度。


% k% U/ `7 c+ |0 {" JH.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
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H.263 是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准，随后出现的第二版(H.263+)及H.263++增加了许多选项，使其具有更广泛的适用性。H.263是 ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。它是在H.261基础上发展起来的，其标准输入图像格式可以是S-QCIF、QCIF、 CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿，并增加了4种有效的压缩编码模式。
  o5 b+ T, L# m8 KH.263+视频压缩标准
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5 R/ e7 {6 S$ r) r6 j8 aITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2，非正式地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变的基础上，增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原H.263标准限制了其应用的图像输入格式，仅允许5种视频源格式。H.263+标准允许更大范围的图像输入格式，自定义图像的尺寸，从而拓宽了标准使用的范围，使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率， H.263+采用先进的帧内编码模式；增强的PB-帧模式改进了H.263的不足，增强了帧间预测的效果；去块效应滤波器不仅提高了压缩效率，而且提供重建图像的主观质量。为适应网络传输，H.263+增加了时间分级、信噪比和空间分级，对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有意义；另外，片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码能力。
H.264视频压缩标准

H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合，如视频存储等。
9 G9 V4 }4 ~. ?/ ^% y6 Y提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。
3 p3 N, y- q# [* r# E& Z- p在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之间可分级，以适应不同复杂度的应用。
% |$ I: Q. `5 c6 {相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比，同时大大提高了算法的复杂度。
0 P' ]# A" F, h9 [6 u  ^6 uGlobal IP Sound（简称GIPS）
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4 A9 D0 O9 z* u1 m: ]3 v    Global IP Sound（简称GIPS），是瑞典一家全球顶级的专业从事语音编解码引擎的技术公司。是一家位于瑞典斯德戈尔摩的高技术上市公司，成立于1999年，目前只有25位员工，但却拥有世界上最顶尖的语音处理和IP电话技术专家：其公司CTO，Roar Hagen博士，1989年即进入语音处理行业从事开发工作，在世界知名的AT&T贝尔实验室、爱立信研究院工作。他本人发明了超过10项技术专利。

$ [! E( ~. h/ D+ [. H* e, A0 X    Jan Linden博士，在语音处理和通讯领域从业12年。在加入Global IP Sound之前，Jan Linden博士在加州大学和SingnalCom公司供职。Patrik Srqvist，自1995年开始从事语音处理和VoIP研究开发工作，之前在爱立信研究院工作。
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  g& o3 j8 Y/ R8 z  q( h    就是这样一家规模小同时却拥有来自爱立信、 AT&T等电信行业巨头的技术专家的公司，却在VoIP引擎市场上取得了令人瞩目的成就。GIPS SoundWare能为端对端 IP 通信提供较 PSTN 质量更佳的语音体验及保真度，完全不会受数据包丢失的影响。