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[音频应用] 音频、视频常用的几种压缩技术标准

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金贝

中国原创歌词基地高级

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good 发表于 2017-7-24 09:25:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
MPEG-4视频编码技术介绍; r' k8 ^& {0 H+ G+ J( q7 R

9 d: k8 L8 d9 d' n* C    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。
- @3 \# x/ d5 h7 g3 p6 N, w; e3 K+ M/ O
    MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较
* A9 V5 S8 w; h  ~/ {* T/ Z) C. t4 b& C" j! a1 N
MPEG 系列标准的基本参数
# Q' K4 z) M/ K标准 幅面 帧率 带宽 应用领域 ' R% ~* E% c" P# A# J# y! ]  ^
MPEG-1 352x24 或 320x240 24-30 fps 1.5 Mbps Video CD, CD-ROM 1 _6 ^& U- _& z* M: a
MPEG-2 720x24 或 640x480 24-30 fps 4-8 Mbps DTV,HDTV,DVD-Video " b" W9 @8 ]3 V" h! F! `( L
MPEG-4 34x48 ~ 4096x4096 1-30+fps 10Kbps~10Mbps 互联网及无线传输,交互式电视 ; c$ x' J9 C! q$ @8 I' m
7 i) @6 B5 O; [5 }% H: C
    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。
5 k3 A7 D4 L* ^! p0 f3 g) Z; ^! l0 z0 \
H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
- U8 q# N; ^- P: ]
  ~# _8 z" v+ o# J! N3 KH.263视频编码标准' I3 e$ G$ E0 T! g
5 B$ @. X- w9 V4 L& n7 u# x9 n: a& t: i
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。
7 k8 m8 \! x- @, @H.263+视频压缩标准  n4 Y# ?: F8 z2 A% m: k( Y* j* c

! G! |8 I; b- v2 v- V+ a8 Q' ?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。
. z! \# E' t! |1 @H.264视频压缩标准+ c& I1 z5 i' h5 }( U9 L
/ v( X0 \( [- X
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。 * D; `* `- N9 [0 J+ _
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。 2 c6 s  k3 n1 T
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。
: M8 k0 M9 G2 A- F. M: z' k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。
: V; N2 Z5 E" C- D2 b, Z
* H( {3 E  S6 c6 i, H4 M% K1 _  q% n
0 Q" `8 C- o8 r$ n. G; `& s( q/ rH.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
4 X# |. \# f* Z  E5 [( f/ Z
7 D: l% k4 \6 K9 X* ^H.263视频编码标准) G8 z3 H9 D! |3 U/ K9 Z% V6 Q

# t. f# g- U* L- ZH.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。
  U8 `8 G9 A( y% V9 j& |H.263+视频压缩标准/ y- F0 d; P3 Y% r0 E7 y0 V

. @: w. R: d; S0 P8 N! ^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。 - U2 y) [7 ~  ^! _5 G
H.264视频压缩标准
3 Y8 z4 w4 D8 G% R% b+ b1 [9 H9 |8 J' T8 h. j, i. X) {( W! m
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。
7 V+ f5 E( u8 ?  C( M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。 : D1 I& L" R$ G9 O
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。 + y5 h8 z. h' T6 l0 C
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。
' {% p  P3 j  }' N8 VGlobal IP Sound(简称GIPS)6 P$ H: o& R) u* U

- m% ?7 ~1 w# C# F8 {) D& z, @" \    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。7 Y" r! P; P; Q0 L
' x8 m1 W) [* t) o+ e6 I/ h
    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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    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。- y# Z& p5 @4 e8 l4 l
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