视频编码技术概述.doc

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1、视频编码技术概述一、视频编码技术的发展历程视频编码技术基本是由ISO/TEC制定的MPFG—x和工TU—T制定的H.26x两大系列视频编码国际标准的推出。从H.261视频编码建议，到H.262/3、MPEG〜1/2/4等都有一个共同的不断追求的日标，即在尽可能低的码率(或存储容量)下获得尽可能好的图像质量。而且，随着市场对图像传输需求的增加，如何适应不同信道传输特性的问题也廿益显现出来。于是IE0/EC和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了视频新标准H.264来解决这些问题。H.261是最早出现的视频编码建议，目的是规范ISDN网上的会议电视和可视电话应用中的视频编码技术。

2、它采用的算法结合了可减少时间冗余的帧问预测和可减少空问冗余的DCT变换的混合编码方法。和IISDN信道相匹配，其输出码率是pX64kbit/sop取值较小时，只能传清晰度不太高的图像，适合于面对面的电视电话；p取值较大时(如p>6),可以传输清晰度较好的会议电视图像oH.263建议的是低码率图像压缩标准，在技术上足H.261的改进和扩充，支持码率小于64kbit/s的应用。但实质上H.263以及后来的H.263+和H.263++已发展成支持全码率应用的建议，从它支持众多的图像格式这一点就可看出，如Sub—QCIF、QCIF、C1F、4CIF甚至16CIF等格式。MPEG—1标

3、准的码率为1.2Mbit/s左右，可提供30帧CIF(352X288)质量的图像，是为CD-ROM光盘的视频存储和播放所制定的。MPEG—1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游程编码等措施。此外还引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念，进一步提高了编码效率。在MPEG—1的基础上，MPE(].2标准在提高图像分辨率、兼容数字电视等方面做了一些改进，例如它的运动欠量的精度为半像素；在编码运算中(如运动估计和I)Crr)区分”帧"和"场”；引入了编码的可分级性技术，如空间可分级性、时

4、间可分级性和信噪比可分级性等。近年推出的MPEG—4标准引入了基于视听对象(AVO：AudiO—VisualObct)ft

5、61-致的，其中引人注目的MPEG—4的“基于对象的编码”部分由于尚有技术障碍,目前还难以普遍应用。因此，在此基础上发展起来的新的视频编码建议H.264克服了两者的弱点，存混合编码的框架下引入了新的编码方式，提高了编码效率，面向实际应用。同时,它是两大国际标准化组织的共同制定的，其应用前景应是不言而喻的。二、H.264介绍H.264是ITU—T的vCEG(视频编码专家组)和IS0/IEC的MPEG(活动图像编码号家组)的联合视频组(JVT：jointvideoteam)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/IECRMPEG-4的第10部分.

6、1998年1月份开始草案征集,1999年9月，完成第一个草案，200)1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月正式发布。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”刚络友好”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

7、统一的VLC符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4X4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和无线网络的应用。三、H.264的技术亮点1、分层设计H.264的算法在概念上可以分为两层：视频编码层(VCL：VideoCOdingLayer)负责高效的视频内容表示，网络提取层(NAL：NetworkAbstractionLayer)