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視頻編碼有哪些?
來源:m.yunshuchuan.com 發布時間:2022年12月08日
  為什么要進行視頻編碼?
  伴隨著用戶對高清視頻的需求量的增加,視頻多媒體的視頻數據量也在不斷加大。如果未經壓縮,這些視頻很難應用于實際的存儲和傳輸。以1080P 60FPS 1H的視頻為例如未經過壓縮處理視頻大小將達到20G+
  視頻編碼的基本原理:

  視頻圖像數據有極強的相關性,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域冗余信息。壓縮技術就是將數據中的冗余信息去掉(去除數據之間的相關性),壓縮技術包含幀內圖像數據壓縮技術、幀間圖像數據壓縮技術和熵編碼壓縮技術。

  去時域冗余信息
  使用幀間編碼技術可去除時域冗余信息,它包括以下三部分:
  - 運動補償
  運動補償是通過先前的局部圖像來預測、補償當前的局部圖像,它是減少幀序列冗余信息的有效方法。
  - 運動表示
  不同區域的圖像需要使用不同的運動矢量來描述運動信息。運動矢量通過熵編碼進行壓縮。
  - 運動估計
   運動估計是從視頻序列中抽取運動信息的一整套技術。
  注:通用的壓縮標準都使用基于塊的運動估計和運動補償。
  去空域冗余信息
  主要使用幀間編碼技術和熵編碼技術:
  - 變換編碼
  幀內圖像和預測差分信號都有很高的空域冗余信息。變換編碼將空域信號變換到另一正交矢量空間,使其相關性下降,數據冗余度減小。
  - 量化編碼
   經過變換編碼后,產生一批變換系數,對這些系數進行量化,使編碼器的輸出達到一定的位率。這一過程導致精度的降低。
   - 熵編碼
  熵編碼是無損編碼。它對變換、量化后得到的系數和運動信息,進行進一步的壓縮。
  編碼方案有哪些:

  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(國際標準組織機構)下屬的MPEG(運動圖象專家組)開發 視頻編碼方面主要是Mpeg1(vcd)、Mpeg2(DVD)、Mpeg4(DVDRIP使用的都是它的變種,如:divx,xvid等)、Mpeg4 AVC;音頻編碼方面主要是MPEG Audio Layer 1/2、MPEG Audio Layer 3(mp3)、MPEG-2 AAC 、MPEG-4 AAC等。注意:DVD音頻沒有采用Mpeg的。MPEG是運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group)的縮寫,于1988年成立,是為數字視/音頻制定壓縮標準的專家組,已擁有300多名成員,包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。MPEG組織最初得到的授權是制定用于“活動圖像”編碼的各種標準,隨后擴充為“及其伴隨的音頻”及其組合編碼。后來針對不同的應用需求,解除了“用于數字存儲媒體”的限制,成為制定“活動圖像和音頻編碼”標準的組織。MPEG組織制定的各個標準都有不同的目標和應用,已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21標準。

      H.26X系列

  由ITU(國際電傳視訊聯盟)主導,側重網絡傳輸,(注只是視頻編碼),ITU-T 的標準包括 H.261、H.263、H.264,主要應用于實時視頻通信領域,如視頻會議;MPEG 系列標準是由ISO/IEC制定的,主要應用于視頻存儲(DVD)、廣播電視、互聯網或無線網絡的流媒體等。兩個組織也共同制定了一些標準,H.262標準等同于 MPEG-2的視頻編碼標準,而H.264標準則被納入 MPEG-4的第10部分。
 
  如今廣泛使用的 H.264 視頻壓縮標準可能不能夠滿足應用需要,應該由另一種更高的分辨率、更高的壓縮率以及更高質量的編碼標準所替代。ISO/IEC 動態圖像專家組和ITU-T視頻編碼的專家組共同建立了視頻編碼合作小組,出臺了H.265/HEVC標準。H.265的壓縮有了顯著提高,一樣質量的編碼視頻能節省40%至50%的碼流,還提高了并行機制以及網絡輸入機制
  其它編碼格式
      AVS、VP8/VP9、AVI等
  視頻編碼正處于一個技術日新月異的時期,視頻編碼的壓縮性能在不斷得到提升。

  視頻格式與編碼規格的關系:

  已經編碼處理的視頻數據、音頻數據、字幕數據等按照一定的方式放到一個文件中,這個文件的格式就是視頻封裝格式,如果一個視頻文件是以某個格式封裝起來的,那么它的文件后綴名一般會體現出來。
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