|
MPEG-4视频编码技术介绍
* q& q A0 m# Y& B4 x+ A
) u; W: M' x* E6 n( E! o6 u+ 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。
9 Q, A* U& v B0 y$ v& ]5 X8 f: S3 t, f% B) y
MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较! ~3 n$ J |; _+ S, H$ [
4 @. E) S2 A8 h: a+ N) m. i3 oMPEG 系列标准的基本参数
! m; p6 H, j* p; e% E( E) Y标准 幅面 帧率 带宽 应用领域 1 R" r2 Z! l' @, L
MPEG-1 352x24 或 320x240 24-30 fps 1.5 Mbps Video CD, CD-ROM
6 l! j f, l: ^0 W1 Z2 e) |* C' ~MPEG-2 720x24 或 640x480 24-30 fps 4-8 Mbps DTV,HDTV,DVD-Video
V" U/ E* X; M* Y0 W6 o0 tMPEG-4 34x48 ~ 4096x4096 1-30+fps 10Kbps~10Mbps 互联网及无线传输,交互式电视
8 l2 U$ R9 f( C* {
# n7 \! c& ~+ f$ R y 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。6 x& g8 n# J, @7 k; `( |: {% h- f
: J( G% G, `* U% cH.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
) o1 m h! \9 ^* Q+ p2 ~( Y8 ?5 X8 v3 U: s2 D r3 t' Q
H.263视频编码标准3 D- P- j3 ?: k; z3 ]+ {3 O- \
* ]6 r9 c O2 M6 u' w; VH.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。
: m) {9 j4 j, ?: P$ w& {8 }H.263+视频压缩标准
6 D% Z' ?& _) d5 [/ |# S7 D( [9 B) b% B
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。
: [& f& V( s) ~3 D. Z YH.264视频压缩标准
! t6 c. F. \( H" }/ u* P! k- O7 P0 @9 g8 n
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。 ( e* m* M/ s/ u: n2 B5 Q; [* ^
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。
- ?) i8 o1 r6 f! h) x$ U% {$ Z7 f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。
! ^! { e7 e' b' A9 X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。
# N7 o* `% j1 J" v7 _# [5 l3 g* W
/ }* [/ N0 a/ i# b
4 J N% _: U9 ]0 {3 c8 FH.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍1 b# A) r! \4 d* G9 Q f
) s6 U) `% M3 m7 j5 Q% {H.263视频编码标准
8 p' \3 |: |9 _) b9 w% [/ h8 z/ r
8 e9 L- z4 a; n" pH.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。
7 {- C% U( P+ L5 n1 b1 }H.263+视频压缩标准
- k3 @: C. z# l" z2 |% z" g+ {
, p6 b# U- g# Y2 ]) S8 }0 HITU-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。 & i* u/ \9 U4 n+ E$ Z' |
H.264视频压缩标准* I6 J! g0 N( F/ Y0 [6 B
z, v/ P# l& q+ h$ CH.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。 6 j% o& d {" Q, g) z1 B
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。
- }) X( O# x/ _: J" B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。 # j$ @; Z N; Q8 U" `
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。 7 o% q# X( s6 c- ?: t: ~( d9 B$ I
Global IP Sound(简称GIPS)8 S) ?( D- s. _2 p9 E8 q9 k% j
, |& c' Y; {. w/ i
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。2 x& q5 a: G2 g9 P0 e
: U7 [# a" S1 J& N' G; o2 [+ j 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。; f! a7 [0 v. {0 G: |' ?
$ q$ t! T, G$ I6 ?
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。
) f7 W4 F2 n# z7 h$ X |
|