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新多媒体编码技术H.264 MPEG4的后继者

作者:佚名 | 来源:网络 | 添加时间:2007-01-17 20:46:24 | 人气:1015

新多媒体编码技术H.264 MPEG4的后继者

 

近年来,随着宽带建设的高速发展,流媒体服务已经成为当中的最主要应用之一,越来越多的运营商开始提供网络在线服务。在流式传播视音节目的时候,声音、影象、字幕由服务器端向用户计算机进行连续的发送,使得用户不必等待整个文件的下载过程。Jupter Communication预测,2004年,流媒体为消费者服务将创收90亿美元。甚至有许多互联网研究组织宣布,未来在互联网上,主要的数据将是视频和语音。比尔盖茨曾无比坚定的预言, “未来属于流媒体”,他指出, 流媒体是微软真正看好的方向,它必将成为个人电脑和网络设备应用的主流。在微软公司内部,就大量用自己的流媒体技术作为其全球各分公司员工培训和交流的手段。据统计,Internet上每周至少有45000小时的广播节目,超过60个美国电视台提供Web广播,34个电视台提供点播服务。有近半数的跨国企业公司在内部使用流媒体实现Web广播。雅虎的创始人杨致远也认为,“从早期发展向大规模应用的过渡已基本完成。我们相信通过网络传播多媒体信息的条件已经成熟,流媒体技术腾飞的时刻即将到来”。

新一代多媒体编码技术H.264 – MPEG4/H.263的后继者

 H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的 JVT第5次会议通过了H.264的FCD板, 2003年3月正式定稿。

 H.264和以前的标准一样,也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比H.263++好得多的压缩性能;加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求;它的基本系统是开放的,使用无需版权。

在技术上,H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4×4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264算法具有很的高编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的可以说,H.264是目前压缩率最高的视频压缩标准。

 MPEG简介

活动图像专家组(Moving Picture Expert Group,MPEG)

 1988年由国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)和国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)联合成立的专家组

负责开发电视图像数据和声音数据的编码、解码和它们的同步等标准

开发的标准称为MPEG标准

 H.261:现代压缩技术的基础

 H.261标准从1984年开始研究

第一个普遍应用的视频编码标准

采用运动补偿(motion compensation)来去除时间域冗余

离散余弦变换(DCT)编码来去除空间域冗余

后续视频编码标准都是基于这种编码框架

支持64-2048 Kbps的编码 (p´64kbits/s )

由于其低延迟、简单等特性,该编码方式目前仍在使用

 MPEG-1:VCD光盘标准

共有五个部分:系统, 图像, 声音, 一致性(Conformance), Reference Software

标准的码率为1.2Mbit/s左右

可提供30帧CIF(352×288)质量的图像

为CD-ROM光盘的视频存储和播放所制定的

 MPEG-l标准视频编码部分的基本算法与H.261/H.263相似

也采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等

引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、双向预测帧(B)等概念

应用非常普及,但后来被MPEG2替代

 MPEG-2/H.262

 MPEG-2 共有10部分

 MPEG-2 Visual = H.262

码流一般不低于 2 Mbps (通常在2-20 Mbps)

应用: SDTV (2-5Mbps), DVD (6-8Mbps), HDTV (20Mbps), VOD

增加了隔行扫描电视的编码

引入了“Profile” 和 “Level”的概念

提供了位速率的可变性能(scalability)功能

 H.263/H.263+

视频会议等方面替代了H.261

在所有的码率情况下质量均优于H.261

与MPEG-1相比,H.263的比特率要低30%

针对甚低比特率做了许多优化

 H.263+ (1998): 支持全码率和更多的可选项

 H.263++ (2000): 增加了更多可选项,提高了错误适应能力

 MPEG-4: H.263 + Additions + Variable Shape Coding

目标:支持交互式媒体

基于视听对象(AVO:Audio-Visual Object)的编码

基于H.263

增加了形状编码、自适应DCT、任意形状视频对象编码

共分10部分,第10部分就是H.264/MPEG4 AVC

关于H.264的名称

下面的名字也指的是H.264:

 H.26L

 JVT Codec

 JM2.x, JM3.x, JM4.x(H.264发展不同时期的版本)

 AVC (Advanced Video CODE)

官方术语:

 MPEG-4 Part 10 (MPEG官方术语)

 ISO/IEC 14496-10 AVC

 H.264 (ITU官方术语)

 H.264新增功能

统一的VLC符号编码(UVLC)

高精度、多模式的运动估计

基于4×4块的整数变换

分层的编码语法

环内去马赛克滤波

用于差错消除的工具,便于压缩视频在误码、丢包多发环境中传输。

责任编辑:冬天来了
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