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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
" B. c: K2 N& U. p3 V
! [( k: @* x& r3 r    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。$ z+ F& }5 P- G' b
3 o  T  `2 k8 u5 s; a
    MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较0 q9 a$ P! Y( N

2 g. |* _" }( R9 v+ E* yMPEG 系列标准的基本参数
4 ~; S/ X* w" h标准 幅面 帧率 带宽 应用领域
9 r9 Z+ w0 T" m2 }" u9 {' i! A2 YMPEG-1 352x24 或 320x240 24-30 fps 1.5 Mbps Video CD, CD-ROM
, K0 l9 }  z9 Z2 E' VMPEG-2 720x24 或 640x480 24-30 fps 4-8 Mbps DTV,HDTV,DVD-Video ! j- |, d) m& {- E7 S
MPEG-4 34x48 ~ 4096x4096 1-30+fps 10Kbps~10Mbps 互联网及无线传输,交互式电视 7 @& x8 ]$ v; H9 X$ ?/ j: g9 ?

8 C: V- B5 z8 D! c( _6 v    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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  \6 Y, E4 y/ W0 `/ c) t, @; H) \7 I* QH.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
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( B* ~: g3 ]6 Q  ]H.263视频编码标准- x/ A1 h3 ], o5 M- `
: H/ b3 a) N+ ?4 {  N4 M' W
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。 + O3 `& e: c; }5 ?+ K6 ]' C0 J
H.263+视频压缩标准: m3 R3 i9 m9 }8 x9 ]/ C+ H* |
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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。 3 S0 T# j9 ~% G) @, o& x
H.264视频压缩标准
$ `: @& k1 L% [% Y: C. Q2 k; ^$ E
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。
- O1 W$ f: S& m0 ^6 g- C/ E( u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。
' V8 b, F1 _, a! s% T: 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。
/ j+ U9 o1 v( S, I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。 ) Q  C. w/ ?$ a& Z& z* I* H

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H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍
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" S4 i' }% X, S) L# n- SH.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。
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, [, O" j8 B3 b4 `7 ^0 i, X+ uITU-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。 * w  A) n& k0 P8 J' ?
H.264视频压缩标准2 e" C, K  V  w

$ v5 X+ R$ F; _! F$ g9 RH.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 \. O5 n9 x, w9 p7 ^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。
4 i$ t# w" m& C1 f2 J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。
  q( B# {2 M$ B7 r% 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。
  J, M4 U' |+ H" S7 KGlobal IP Sound(简称GIPS)
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    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。0 C  n% |0 G: E( A8 O
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    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。
. S/ m8 d' L, d. S1 m; U
0 T5 r4 C# H9 U    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。
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