几种网络视频编码技术的分析
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视频编码标准H265的性能优化一、视频编码标准H265概述H265,也称为HEVC(High Efficiency Video Coding),是继H264之后的新一代视频编码标准。
它由MPEG(Moving Picture Experts Group)和VCEG(Video Coding Experts Group)联合开发,旨在提供更高的压缩效率和视频质量。
H265的推出,不仅提升了视频传输和存储的效率,而且对整个视频产业的发展产生了深远的影响。
1.1 H265技术的核心特性H265技术的核心特性主要体现在以下几个方面:- 更高的压缩率:H265能够提供比H264更高的压缩率,理论上可以在相同的视频质量下减少大约50%的数据量。
- 更好的视频质量:H265支持更高的分辨率和色彩深度,能够提供更清晰、更细腻的视频画面。
- 支持更宽的色域和动态范围:H265能够支持更宽的色域和更高的动态范围,使得视频内容更加丰富多彩。
1.2 H265技术的应用场景H265技术的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 4K和8K视频流:H265能够高效地编码4K和8K超高清视频,满足未来高清视频传输的需求。
- 视频监控:H265的高压缩率使得它非常适合用于视频监控领域,可以有效减少存储和传输成本。
- 网络视频服务:H265被广泛应用于网络视频服务,如视频点播、直播等,提供更流畅的视频体验。
二、H265编码标准的制定H265编码标准的制定是一个全球性的过程,需要全球范围内的视频技术专家和组织的共同努力。
2.1 国际视频编码标准组织国际视频编码标准组织是制定H265编码标准的权威机构,主要包括MPEG和VCEG。
这些组织负责制定H265编码的全球统一标准,以确保不同国家和地区的视频编码能够实现互联互通。
2.2 H265编码标准的关键技术H265编码标准的关键技术包括以下几个方面:- 编码单元划分:H265采用了更小的编码单元划分,如CU(Coding Unit)和TU(Transform Unit),以提高编码效率。
视频编码技术的发展趋势与前景展望随着信息技术的迅猛发展,视频已成为人们生活中不可缺少的一部分。
因此,视频编码技术的发展趋势和前景展望备受人们关注。
一、传统视频编码技术的局限性传统视频编码技术的主要局限性在于码率和画质之间的平衡问题。
即通过提高编码的压缩比例,来减少视频的码率,但这会导致画质的损失。
传统编码技术所能达到的最高质量就是无损质量。
同时,由于现有的传输网络和设备的限制,视频的码率会受到很大的限制,很难进一步提高。
二、新兴编码技术的发展趋势为了突破传统编码技术的瓶颈,新兴的编码技术也应运而生。
新兴编码技术的发展趋势有以下几个方向:1、更加高效的图像编码技术高效的视频编码技术是为了在良好的画质下提高视频压缩比的同时,降低视频码率。
其中最常见的技术就是基于深度学习的像素级流式编码技术。
这种技术可以自适应地改变视频压缩参数,以便将画质保持在吞吐量最大的状态下。
2、更好的视频传输协议视频传输协议是指通过网络将视频数据传输到不同设备的协议。
如今,最常用的传输协议是 RTMP 和 HTTP 协议,但不同的协议的传输效率和视频画质的复杂程度很不相同。
未来的视频传输协议需要适应不同的网络环境,提高视频传输质量,保证视频数据的完整性和实时性。
3、更精细的视频质量控制技术传统的视频质量控制技术是通过设置一个稳定的压缩比例来平衡画质和码率。
但随着新兴视频编码技术的出现,人们更加关注视频的画质。
因此,未来的视频质量控制技术需要更加精细地控制视频画质,并通过降低视频码率来实现高渗透和更高的画质级别。
三、视频编码技术的前景展望随着互联网技术的快速发展,视频应用的普及将更加广泛和深入。
同时随着智能手机、平板电脑和智能电视等终端设备的迅速普及,视频编码技术也将面临巨大的挑战和机遇。
视频编码技术的发展将推动更广泛的应用,如企业视频会议、在线教育、社交网络、电商等。
这些领域的需求将不断推动视频编码技术的发展。
预测未来几年,视频编码技术将继续朝着更高效、更智能的方向发展。
多种媒体编码技术的特点与优劣在当今数字化时代,媒体编码技术正扮演着越来越重要的角色。
从视频到音频,从图像到文本,媒体编码技术的发展提供了丰富多样的媒体表达和传输方式。
本文将探讨几种常见的媒体编码技术的特点与优劣,以帮助读者更好地了解和应用这些技术。
一、视频编码技术视频编码技术是将视频信号转换成数字代码的过程。
目前最常见的视频编码技术是和。
编码技术具有较高的压缩比和良好的图像质量,被广泛应用于互联网视频传输、移动视频通信等领域。
而编码技术在保持相同图像质量的前提下,能够进一步提高压缩比,减少带宽和存储空间的需求。
但是,由于编码算法复杂,解码器的计算开销较大,对硬件要求较高。
二、音频编码技术音频编码技术是将音频信号转换成数字代码的过程。
相比视频编码技术,音频编码技术受到的压缩要求相对较低。
常见的音频编码技术有MP3和AAC。
MP3是一种有损压缩算法,通过减少人耳难以察觉的声音信号来实现压缩,具有广泛的兼容性。
AAC则是一种先进的音频编码技术,能够在保持较高压缩比的同时保持较好的音质,适用于各种音频传输和存储场景。
三、图像编码技术图像编码技术将图像转换成数字代码,常见的应用场景包括数字摄影、图像传输和图像存储等。
JPEG和PNG是两种常见的图像编码技术。
JPEG是一种有损压缩算法,通过减少图像细节来实现较高的压缩比。
PNG则是一种无损压缩算法,保持了较高的图像质量,但压缩效率相对较低。
根据不同的应用需求,可以选择适合的图像编码技术。
四、文本编码技术文本编码技术是将文字转换成数字代码的过程。
常用的文本编码技术有ASCII码、Unicode和UTF-8等。
ASCII码是一种最早的文本编码技术,通过将每个字符映射到一个7位二进制数来表示。
Unicode则是一种更为广泛的文本编码技术,支持多种字符集和语言,但编码长度相对较长。
UTF-8则是一种基于Unicode的文本编码技术,兼顾了编码长度和兼容性的需求,被广泛应用于互联网和计算机系统中。
网络监控DVR视频压缩编解码分类介绍目前在监控行业应用中,视频流传输中最为重要的编解码标准有运动静止图像专家组的M-JPEG、国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列以及标准国际电联的H.264标准。
(一)、M-JPEGM-JPEG(Motion- Join Photographic Experts Group)技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术,广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像处理,把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理,这种压缩方式单独完整地压缩每一帧,在编辑过程中可随机存储每一帧,可进行精确到帧的编辑,此外M-JPEG的压缩和解压缩是对称的,可由相同的硬件和软件实现。
但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩。
不对帧间的时间冗余进行压缩,故压缩效率不高。
采用M-JPEG数字压缩格式,当压缩比7:1时,可提供相当于Betecam SP 质量图像的节目。
JPEG标准所根据的算法是基于DCT(离散余弦变换)和可变长编码。
JPEG的关键技术有变换编码、量化、差分编码、运动补偿、霍夫曼编码和游程编码等M-JPEG的优点是:可以很容易做到精确到帧的编辑、设备比较成熟。
缺点是压缩效率不高。
此外,M-JPEG这种压缩方式并不是一个完全统一的压缩标准,不同厂家的编解码器和存储方式并没有统一的规定格式。
这也就是说,每个型号的视频服务器或编码板有自己的M-JPEG版本,所以在服务器之间的数据传输、非线性制作网络向服务器的数据传输都根本是不可能的。
(二)、MPEG系列标准MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Exports Group)的缩写,于1988年成立,是为数字视/音频制定压缩标准的专家组,目前已拥有300多名成员,包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。
MPEG组织最初得到的授权是制定用于“活动图像”编码的各种标准,随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编码。
IPTV主要技术及解决方案IPTV(Internet Protocol Television)是一种基于互联网协议传输的电视服务,通过IP网络将电视节目、电影、视频和其他多媒体内容传输到用户的电视机或者其他终端设备上。
IPTV技术涉及到多个方面,包括视频编码、传输协议、内容分发和用户界面等。
本文将详细介绍IPTV的主要技术及解决方案。
一、视频编码技术视频编码是将视频信号转换为数字数据的过程,以便在网络上传输和播放。
IPTV使用的主要视频编码技术包括H.264(AVC)和H.265(HEVC)。
H.264是目前最常用的视频编码标准,具有较高的压缩比和良好的图象质量。
H.265是H.264的升级版,可以进一步提高视频压缩效率,减小带宽占用。
二、传输协议技术IPTV使用的传输协议主要有HTTP、RTSP、RTMP和UDP等。
HTTP是一种常用的应用层协议,支持可靠的传输,适合于点播类型的视频服务。
RTSP(Real-Time Streaming Protocol)是一种实时流媒体传输协议,适合于直播类型的视频服务。
RTMP(Real-Time Messaging Protocol)是一种用于音频、视频和数据传输的协议,常用于Flash播放器。
UDP(User Datagram Protocol)是一种无连接的传输协议,适合于实时性要求较高的视频流传输。
三、内容分发技术IPTV的内容分发需要借助内容分发网络(CDN)来提供高效的传输和分发服务。
CDN是一种分布式架构,通过将内容缓存到离用户较近的服务器上,提供快速的内容传输和访问。
常用的CDN解决方案包括Akamai、Limelight Networks和Cloudflare等。
四、用户界面技术用户界面是用户与IPTV服务进行交互的界面,需要提供友好的操作体验和丰富的功能。
常见的用户界面技术包括HTML5、JavaScript和CSS等。
HTML5是一种用于构建网页和应用程序的标准,支持视频播放、图象展示和用户交互等功能。
音视频编解码技术研究与应用近年来,随着音视频应用的普及,音视频编解码技术也成为了当前互联网技术中一个急需解决的问题。
音视频编解码技术的核心在于如何将高质量的音视频信号压缩成较小的文件或流,以便于网络传输和存储。
本文将从音视频编解码技术的应用、研究和发展三个方面展开讨论。
一、音视频编解码技术的应用随着计算机技术和通信技术的迅速发展,音视频编解码技术已经广泛应用于多个领域,如在线视频、移动通信、视频会议、数字电视等。
以下是这些应用中比较常见的音视频编解码标准:1. H.264/AVCH.264/AVC是一种流行的视频编解码标准,在视频会议、数字电视、移动视频等领域得到广泛应用。
其优点在于压缩比高、图像质量好、码率控制能力强、网络适应性好等。
2. AACAAC是一种广泛应用的音频编解码标准,被用于数字音乐、移动音乐、数字电视等领域。
其特点在于音质优秀、码率低、压缩比高、处理复杂的信号能力强等。
3. VP9VP9是Google开发的一种开放源代码的视频编解码标准,被用于YouTube和Chrome浏览器等Web平台。
其特点在于压缩比高、图像质量好、性能优秀等。
4. OpusOpus是一种新的音频编解码标准,能够同时支持音频和语音传输。
它被用于网络电话、游戏音效、语音识别等领域。
其特点在于高质量的音频表现、低延时、低码率、低功耗等。
以上是音视频编解码技术在不同领域中的应用及其特点,说明其广泛性和重要性。
二、音视频编解码技术的研究进一步研究音视频编解码技术,可以使得更为高效的音视频压缩和传输成为可能。
以下是一些当前的音视频编解码技术研究方向:1. 深度学习在视频编码中的应用深度学习可以通过训练大量的视频数据,来学习视频信号的特征,以便将其有效压缩。
此外,深度学习还可以用于视频去噪、锐化等处理。
因此,深度学习在视频编解码领域中的应用前景广阔。
2. 基于视觉注意机制的视频编解码算法视觉注意机制是人类视觉处理中的一种机制,可以根据人的注意点对图像内容进行处理。
如何选择合适的视频编解码技术近年来,随着互联网的迅猛发展,视频在人们生活中扮演着越来越重要的角色。
从在线教育到实时视频通话,从电影娱乐到企业会议,视频应用无处不在。
然而,视频文件的大小庞大,网络带宽的限制以及设备性能的差异等问题给视频传输和存储带来了很大的挑战。
当今,我们需要选择合适的视频编解码技术来优化视频的传输和存储。
本文将从视频编解码技术的基本原理、常用的编解码标准以及选择合适的技术方案三个方面来探讨如何选择合适的视频编解码技术。
一、视频编解码技术的基本原理视频编解码技术是指将视频信号转换为数字信号进行传输和存储的过程。
其中,编码(Encode)是将模拟视频信号通过压缩算法转换为数字信号的过程,而解码(Decode)则是将编码后的数字信号恢复为模拟视频信号的过程。
编码技术的目标是在保证视频质量的前提下尽量减小视频文件的大小。
基本的编解码技术包括采样、量化、变换、熵编码等。
二、常用的编解码标准1. /AVC/AVC是目前应用最广泛的视频编码标准之一。
它采用了先进的压缩算法,在同样视频质量的条件下,可以比其他标准更高效地压缩视频文件。
/AVC广泛应用于在线视频、数字电视、蓝光光盘等领域。
然而,/AVC编码解码算法复杂,对硬件设备的要求较高,因此在一些资源有限的设备上会存在性能瓶颈。
2. /HEVC/HEVC是/AVC的后继者,被视为下一代视频编码标准。
与/AVC相比,/HEVC可以在相同视频质量下减小一半以上的文件大小。
这使得/HEVC在高清视频、4K视频等领域具有更大的应用潜力。
然而,由于/HEVC编解码算法更加复杂,对硬件设备的要求更高,其普及和应用依然面临困难。
三、选择合适的技术方案在选择合适的视频编解码技术时,应综合考虑以下几个因素:1. 应用场景不同的应用场景对视频编解码技术有不同的要求。
例如,对于实时视频通话应用,要求实时性较高,且需要较低的延迟。
这时,选择效率更高、延迟更低的编解码技术更为合适。
视频编码技术在过去几年最重要的发展之一是由ITU和ISO/IEC的联合视频小组 (JVT)开发了H.264/MPEG-4 AVC[8]标准。
在发展过程中,业界为这种新标准取了许多不同的名称。
ITU在1997年开始利用重要的新编码工具处理H.26L(长期),结果令人鼓舞,于是ISO决定联手ITU组建JVT并采用一个通用的标准。
因此,大家有时会听到有人将这项标准称为JVT,尽管它并非正式名称。
ITU在2003年5月批准了新的H.264标准。
ISO在2003年10 月以MPEG-4 Part 10、高级视频编码或AVC的名称批准了该标准。
H.264 实现的改进创造了新的市场机遇H.264/AVC在压缩效率方面取得了巨大突破,一般情况下达到MPEG-2及MPEG-4简化类压缩效率的大约2倍。
在JVT进行的正式测试中,H.264在85个测试案例中有78%的案例实现1.5倍以上的编码效率提高,77%的案例中达到2倍以上,部分案例甚至高达4倍。
H.264 实现的改进创造了新的市场机遇,如:600Kbps的VHS品质视频可以通过ADSL线路实现视频点播;高清晰电影无需新的激光头即可适应普通 DVD。
H.264标准化时支持三个类别:基本类、主类及扩展类。
后来一项称为高保真范围扩展 (FRExt)的修订引入了称为高级类的4个附加类。
在初期主要是基本类和主类引起了大家的兴趣。
基本类降低了计算及系统内存需求,而且针对低时延进行了优化。
由于B帧的内在时延以及CABAC的计算复杂性,因此它不包括这两者。
基本类非常适合可视电话应用以及其他需要低成本实时编码的应用。
主类提供的压缩效率最高,但其要求的处理能力也比基本类高许多,因此使其难以用于低成本实时编码和低时延应用。
广播与内容存储应用对主类最感兴趣,它们是为了尽可能以最低的比特率获得最高的视频质量。
尽管H.264采用与旧标准相同的主要编码功能,不过它还具有许多与旧标准不同的新功能,它们一起实现了编码效率的提高。
视频编码技术是近年来得到广泛应用的一项技术。
随着数字媒体的迅速发展,对视频压缩和传输的需求越来越高。
多通道并行编码与解码技术作为一种重要的视频压缩技术,在实际应用中具有巨大的潜力。
本文将从多通道并行编码与解码的原理、优势和应用领域等方面进行论述。
一、多通道并行编码与解码原理多通道并行编码与解码技术是指将视频信号的不同通道同时进行编码与解码处理的技术。
多通道编码时,视频信号被划分为多个通道,每个通道可以独立地进行编码处理。
在解码时,各个通道的码流经过解码器解码后,再进行合并,最终还原出完整的视频信号。
多通道并行编码与解码原理主要包括以下几个方面:1. 通道划分:将视频信号按照不同特征进行划分,例如亮度通道、色度通道等。
2. 编码处理:每个通道独立进行编码处理,可以采用不同的编码标准和算法。
3. 解码处理:解码器对各个通道的码流进行解码处理,得到各个通道的解码视频信号。
4. 通道合并:将解码后的各个通道进行合并,还原出完整的视频信号。
二、多通道并行编码与解码的优势多通道并行编码与解码技术与传统的序列编码相比具有以下几个优势:1. 提高编解码效率:多通道并行编码与解码技术能够利用多核处理器等硬件资源,同时处理多个通道,提高编解码的效率和速度。
2. 降低延迟:多通道并行编码与解码技术能够同时进行多个通道的编解码处理,相较于串行处理方式,降低了整体的编解码延迟。
3. 提高视频质量:通过独立对每个通道进行编码处理,可以根据各个通道的特点,采用不同的编码参数,提高视频的压缩质量。
4. 适应不同传输环境:多通道并行编码与解码技术可以根据传输环境的不同,动态调整各个通道的编码参数,适应不同的传输带宽和网络状况。
三、多通道并行编码与解码的应用领域多通道并行编码与解码技术在多个领域具有广泛的应用前景:1. 视频会议与远程监控:多通道并行编码与解码技术可以在视频会议和远程监控等场景中,对多个视频通道进行同时编解码处理,提升实时性和稳定性。
高清视频得编码格式有五种,即H、264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。
事实上,现在网络上流传得高清视频主要以两类文件得方式存在:一类就是经过MPEG-2标准压缩,以tp与ts为后缀得视频流文件;一类就是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过得wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv就是一样得。
真正效果好得高清视频更多地以H、264与VC-1这两种主流得编码格式流传。
H、264编码ﻫH、264编码高清视频H、264就是由国际电信联盟(iTU-T)所制定得新一代得视频压缩格式。
H、264最具价值得部分就是更高得数据压缩比,在同等得图像质量,H、264得数据压缩比能比当前DVD系统中使用得MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1、5~2倍。
正因为如此,经过H、264压缩得视频数据,在网络传输过程中所需要得带宽更少,也更加经济。
在MPEG-2需要6Mbps得传输速率匹配时,H、264只需要1M bps~2Mbps得传输速率,目前H、264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳,成为新一代HD DVD得标准,不过H、264解码算法更复杂,计算要求比WMA-HD还要高。
从ATI得Radeon X1000系列显卡、NVIDIA得GeForce 6/7系列显卡开始,它们均加入对H、264硬解码得支持。
与MPEG-4一样,经过H、264压缩得视频文件一般也就是采用avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别。
总得来说,常见得几种高清视频编码格式得特点就是能够以更低得码率得到更高得画质,相同效果得MPEG2与H、264影片做比较,后者在容量上仅需前者得一半左右。
这也就意味着,H、264不仅能够节省HDTV得存储空间,而且还可以在手机等带宽较窄得网络上传输高质量得视频,可以说应用前途一片光明。
视频监控系统中H.265、SVAC、ONVIF、PSIA有什么区别说H.265之前我们先要弄清H.264,H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。
国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
因此,不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10,还是ISO/IEC 14496-10,都是指H.264。
H.265是ITU-T VCEG 继H.264之后所制定的新的视频编码标准。
H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264,保留原来的某些技术,同时对一些相关的技术加以改进。
新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。
具体的研究内容包括:提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。
H264由于算法优化,可以低于1Mbps 的速度实现标清数字图像传送;H265则可以实现利用1~2Mbps的传输速度传送720P(分辨率1280*720)普通高清音视频传送。
H.265旨在在有限带宽下传输更高质量的网络视频,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。
这也意味着,我们的智能手机、平板机等移动设备将能够直接在线播放1080p的全高清视频。
H.265标准也同时支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。
78基础知识讲座2006 NO.9&10 记录媒体技术随着我国具有自主知识产权的视频编码国家标准AVS 的发布,视频编码技术和标准引起了行业内人士的极大兴趣和关注。
光盘行业比较熟悉的视频编码国际标准是MPEG 系列编码标准,这是因为MPEG-1标准成功地推动了VCD 产业,而MPEG-2标准带动了DVD 及数字电视等多种消费电子产业的快速发展。
随着视频编码技术的广泛应用和迅速发展,更多的视频编码技术和标准展现在我们面前。
目前,最为重要的视频编码国际标准包括国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)关于静止图像的编码标准JPEG ,国际电信联盟(ITU-T)关于可视电话和电视会议的视频编码标准H.261、H.263、H.264,以及国际标准化组织的运动图像专家组的系列标准MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4。
此外,在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks 公司的RealVideo 、微软公司的WMV 、Apple 公司的QuickTime 等格式。
这些视频编码技术融合了各种性能优良的图像编码算法,代表了目前图像编码的发展水平。
下面就光盘相关的视频编码技术和标准进行简要的评述。
一、H.261、H.263、H.264系列标准ITU-T 与ISO/IEC 是制定视频编码标准的两大国际组织,其中ITU-T 制定的标准包括H.261、H.263、H.264,主要应用于实时视频通信领域,如视频会议;MPEG 系列标准是由ISO/IEC 制定的,主要应用于视频存储、广播电视、因特网或无线网络的流媒体等。
两个组织也共同制定了一些标准,H.262标准等同于MPEG-2的视频编码标准,而最新的H.264标准则被纳入MPEG-4的第10部分。
1. H.261H.261又称为P*64,其中P 为64kb/s 的取值范围,是1到30的可变参数,它最初是针对在ISDN 上实现电话会议(特别是面对面的可视电话和视频会议)而设计常见的视频编码技术和标准(I)◇祖 晟的。
常见视频格式分析ASFASF 是 Advanced Streaming format 的缩写,由字面(高级流格式)意思就应该看出这个格式的用处了吧。
说穿了 ASF 就是 MICROSOFT 为了和现在的Real player 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式!由于它使用了 MPEG4 的压缩算法,所以压缩率和图像的质量都很不错。
因为 ASF 是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的,所以它的图象质量比 VCD 差一点点并不出奇,但比同是视频“流”格式的 RAM 格式要好。
不过如果你不考虑在网上传播,选最好的质量来压缩文件的话,其生成的视频文件比 VCD (MPEG1)好是一点也不奇怪的,但这样的话,就失去了 ASF 本来的发展初衷,还不如干脆用 N AVI 或者 DIVX 。
但微软的“子第”就是有它特有的优势,最明显的是各类软件对它的支持方面就无人能敌。
n AVIn AVI 是 newAVI 的缩写,是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。
它是由 Microsoft ASF 压缩算法的修改而来的(并不是想象中的 AVI),视频格式追求的无非是压缩率和图象质量,所以 NAVI 为了追求这个目标,改善了原始的 ASF 格式的一些不足,让 NAVI 可以拥有更高的帧率(frame rate)。
当然,这是牺牲 ASF 的视频流特性作为代价的。
概括来说, NAVI 就是一种去掉视频流特性的改良型 ASF 格式!再简单点就是---非网络版本的ASF !AVIAVI 是 Audio Video Interleave 的缩写,这个看来也不用我多解释了,这个微软由 WIN3.1 时代就发表的旧视频格式已经为我们服务了好几个年头了。
如果这个都不认识,我看你还是别往下看了,这个东西的好处嘛,无非是兼容好、调用方便、图象质量好,但缺点我想也是人所共知的:尺寸大!就是因为这点,我们现在才可以看到由 MPEG1 的诞生到现在 MPEG4 的出台。
多媒体技术视频与编码引言多媒体技术是一门综合应用了计算机、网络和通信等多个学科的技术。
其中,视频是多媒体技术中十分重要的一部分。
视频编码则是将视频信号进行压缩与编码,以达到减少带宽和存储空间的目的。
本文将介绍多媒体技术中的视频与编码相关知识。
视频视频基础视频是通过逐帧播放一系列静止图像来形成连续动画效果的一种媒体形式。
每一帧都包含了丰富的视觉信息,如亮度、色彩、运动、对比度等。
视频的基本单位是帧,帧率则表示每秒播放的帧数。
常见的帧率有24fps、30fps、60fps等。
视频文件格式视频文件格式是规定了视频数据存储方式以及播放程序的一种文件格式。
常见的视频文件格式包括AVI、MP4、MKV等。
每种视频文件格式都有各自的特点和适用场景。
视频编解码器视频编解码器是用于将视频信号进行压缩与解压缩的一种编解码技术。
视频编解码器分为两种类型:有损编码和无损编码。
有损编码可以根据视频画质和压缩比例进行调节,以达到更小的文件大小和更高的传输效率。
无损编码则保留了原始视频数据的全部信息,文件大小较大。
视频编码视频编码原理视频编码是将原始视频信号进行压缩编码,以减少文件大小和传输带宽的技术。
视频编码原理主要包括空间域编码和时间域编码。
空间域编码是通过减少图像的冗余信息来达到压缩的目的,包括亮度、色度和空间滤波等技术。
时间域编码则是通过减少相邻帧之间的冗余信息来达到压缩的目的,包括运动估计和运动补偿等技术。
常见视频编码标准常见的视频编码标准包括H.264、H.265、VP9等。
这些编码标准在压缩效率、画质和延迟等方面存在差异。
H.264是目前使用最广泛的视频编码标准,被广泛应用于在线视频、电视广播和蓝光光盘等领域。
H.265是H.264的升级版,具有更高的压缩效率和更好的画质。
视频编码参数视频编码参数是视频编码过程中的一些重要设置,包括码率、分辨率、帧率等。
码率表示每秒传输的数据量,分辨率表示视频的像素个数,帧率表示每秒播放的帧数。
各种主流音频/视频编码格式介绍1、PCM编码PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。
前面的文字我们提到了PCM大致的工作流程,我们不需要关心PCM最终编码采用的是什么计算方式,我们只需要知道PCM编码的音频流的优点和缺点就可以了。
PCM编码的最大的优点就是音质好,最大的缺点就是体积大。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
2、WA VE这是由微软开发的早期的音频文件格式,符合PIFF Resource Interchange File Format规范。
所有的WA V都有一个文件头,这个文件头音频流的编码参数。
WA V对音频流的编码没有硬性规定,除了PCM之外,还有几乎所有支持ACM规范的编码都可以为WA V的音频流进行编码。
WA V也可以使用多种音频编码来压缩其音频流,不过我们常见的都是音频流被PCM编码处理的WA V,但这不表示WA V只能使用PCM编码,MP3编码同样也可以运用在WA V中,和A VI一样,只要安装好了相应的Decode,就可以欣赏这些WA V了。
在Windows平台下,基于PCM编码的WA V是被支持得最好的音频格式,所有音频软件都能完美支持,由于本身可以达到较高的音质的要求,因此,WA V也是音乐编辑创作的首选格式,适合保存音乐素材。
因此,基于PCM编码的WA V被作为了一种中介的格式,常常使用在其他编码的相互转换之中,例如MP3转换成WMA。
3、MP3编码MP3作为目前最为普及的音频压缩格式,为大家所大量接受,各种与MP3相关的软件产品层出不穷,而且更多的硬件产品也开始支持MP3,我们能够买到的VCD/DVD播放机都很多都能够支持MP3,还有更多的便携的MP3播放器等等,虽然几大音乐商极其反感这种开放的格式,但也无法阻止这种音频压缩的格式的生存与流传。
MP3发展已经有10个年头了,他是MPEG(MPEG:Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3的简称,是MPEG1的衍生编码方案,1993年由德国Fraunhofer IIS研究院和汤姆生公司合作发展成功。
几种网络视频编码技术的分析 1 几种网络视频编码技术的分析、比较与发展 摘要:本文主要介绍了MPEG,H.264,AVS等3种主流网络视频编码标准。并从编码的关键技术,创新改进等方面对这三种标准进行了分析比较。以期在未来的实际应用中,能够更好的做出选择。
1 引 言 网络技术的快速发展,高速数据传输以及大数据容量的传输,而短时间内无法突破硬件存储容量的限制,推动了网络视频编码技术的革新、发展。通过各种网络视频编码标准的算法优化,给人们提供了一个良好的视听娱乐体验,本文将从目前主流的几种标准,即MPEG-4,H.264以及AVS对比分析各自的关键技术特点以及创新优势。
2 几种主流标准介绍
2.1 MPEG-4标准
MPEG(Moving Pictures Experts Group)即动态图像专家组是目前影响最大、应用最广的多媒体技术标准。他包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-21等众多分支[1]。每一个分支都侧重于不同的应用,本文主要针对MPEG-4标准进行阐述。
2.2 H.264标准 H.264是ITU-T和ISO/IEC联合制定的一种视频编码标准,他具有高效的编码标准和易于网络传输的特点,H.264标准同时定义了四个档次,即基本档次,主档次、扩展档次和高级档次,以满足视频电话、视频会议、视频存储、视频广播等众多领域的应用。
2.3 AVS标准 AVS(Audio Video coding Standard,音视频编码标准)是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,也是数字音视频产业的共性基础标准。
3 一般性视频编码结构介绍 2
3.1 视频编码结构介绍 视频编码理论和其他科学研究一样,离不开数学模型的支撑。视频编码器采用模型来描述一个视频流。这种模型使得压缩数据尽可能占用最少的bit数,同时又保证重建后的视频流能较好地近似原视频流,做到压缩效率和图像质量的平衡。
图3-1 视频编码模型 视频编码器如图3-1所示,分为三个主要功能单元:时域模型、空域模型和嫡编码器。时域模型的输入是未压缩的原始视频流,通常原始视频流相邻帧之间具有很大的相似性,根据这个特点,时域模型建立预测帧来降低时域冗余;频域模型的输入是残差图像,它利用相邻像素点的相似性,消除残差图像的频域冗余;熵编码器对时域参数如运动矢量和变换系数进行压缩,消除存在的统计冗余,并输出压缩后的比特流和数据用于视频的存储和传输。压缩后的视频码流包括编码的运动矢量参数、变换系数和头信息。 目前国际上的视频编解码标准多种多样,但这些标准大多遵循这一设计模型,细化后包括前端的运动估计和补偿(又称为DPCM)、变换预编码和熵编码等。这个模型又常常被称为DPCM/DCT视频编解码器混合模型。任何兼容H.26x系列和MPEG系列的视频编码器都必须实现一套类似的基本编码和解码功能。 图3-2是一套典型的混合DPCM/DCT编码框图,目的是将当前帧压缩成比特流。 3
图 3-2 DPCM/DCT视频编码框图[4] 3.2 时域模型
时域模型的作用就是消除连续帧之间的时域冗余。在时域模型中,当前帧减去预测帧得到残差图像。预测帧越准确,所得的残差图像的能量越小。残差图像经过编码后被传输到解码器。解码器通过与残差图像相加来恢复当前图像以重建相应的预测帧。预测帧的重建可以参考一帧或多帧之前或之后的图像(称为参考帧),其精度可以通过参考帧和当前帧之间的运动补偿来提高。 对于运动图像为了使预测误差尽可能小,从而达到减少码率的目的,就一定要采用适当的预测方法,这个方法就是运动补偿预测。运动补偿预测有两个过程。第一个过程是对运动物体的位移做出估计,即运动物体从上一帧到当前帧位移的方向和像素数要做出估计,也就是要求出运动矢量,这个过程叫做运动估计。第二个过程是按照运动矢量,将上一帧做位移,求出对当前帧的估计,这个过程称为运动补偿。 图像分割是运动补偿预测的基础。理想上是将图像分割成不同运动的物体,但实现比较困难,所以通常采用两种较简单的方法。一种方法是对每个像素的位移进行递归估计;另一种是把图像分为矩形子块,适当选择块的大小,估计出运动子块的位移,进行预测传输。得到运动物体的位移估值后,即可将其送入预测器。 与图像分割的两种方法相对应,运动估计有两种方法:一个是以像素为基础的运动估计算法,也就是对每一个像素做估计,实现较为复杂;另一个是以像素矩阵块为基础的块匹配法 (BMA),是目前常用的运动估计算法。即先将一帧图像分成MxN小块,假定在同一块中的像素具有相同的位移,运动估计按每一块进行计算。 为了得到最佳匹配块,要进行运动估计中的搜索。搜索的方法很多,有全像素搜索法、快速搜索法和三步法等。 块匹配法中图像子块通常选为NxN的方块。由于只有在块较小时才可以近似认为块内各点作相等的平移,以满足BMA法的基本假设。但若块太小,则估值结果易受干扰噪声影响,不够可靠,而且传送运动矢量场所需的比特数过多:块太大可减轻其影响,但BMA法的基本假设难以满足。所以通常取护16(H.264和AvS)或8(MPEG-4),即16、16或8、8的块作为匹配单元是上述因素折衷的结果。
3.3频域模型 频域模型一般包括变换编码和量化两部分。变换用于消除数据相关性,而量化用于降低变换域数据精度。 变换的目的是减少变换系数的相关性,可以把这样的性质称之为相关减弱性质。适当选取基函数,可使系数的相关性减少。与相关减弱性质相联系的性质是能量集中。将大部分能量集中于一部分变换系数,可以去除大多数系数也不会严重影响图像。以熟知的傅立叶变换为例,变换后相当于图像信号由空间 4
域变换到了频域。由于一般图像的能量基本集中在低频部分,于是变换后像素方块的能量集中于左上角。这时只需对低频区域的变换系数进行编码,高频区域则既不编码,也不传输,即达到了压缩编码的目的。 理论分析表明,K-L正交变换(KLT)是能达到有效的能量集中的最佳变换,但它实现起来很难,所以在工程实践中很少使用;离散傅立叶变换曾被认为是一种适合的变换,原因是它有固定的基函数组,可以用FFT算法对它做快速运算,包括正向和反向运算。 尤其重要的是,普通图像经DFT变换能量的主要部分集中于低频区域;但是后来发现DCT(DisereteCosineTransform),离散余弦变换、的性能比DFT更好。DeT具有能量更加集中的优点而且不会牺牲其他方面的质量,己有的高效算法仍然适用,而且DCT可以用DFT的快速算法。除了DFT和DCT,人们还提出了许多其他的变换,如哈特利变换和正弦变换,但从计算效率和能量集中这两方面来看,DCT仍占优势,所以目前诸多图像编码的国际标准均采用DCT作为编码的主要环节之一。 一个连续的标量,可以是一个像素的幅值,也可以是变换系数。要用有限的比特数来表示它,那就只能用有限的L个量化电平中的一个来代表它,这个过程叫做t化。 正交变换(如DCT)本身并没有抛弃变换后的高频系数分t。对于一个8:3的图像块来说,输入的是64个值,输出的仍然是64个值,只不过能量全部集中到了左上角的直流和低频分量中,而右下角的高频系数分量趋于O。在量化过程中通过设置合理的步长将趋于O的值都置成O,对于这些O值既不分配码字也不传输。于是8x8的图像块可以用少数的直流和低频系数表示。 这一部分我们在下一节中做详细介绍。
3.4熵编码器 熵编码将描述视频流的一串符号编码成适于传输或存储的压缩比特流。熵编码的输入有量化后的传输系数、运动矢量、标记点头信息和辅助信息。 熵编码中用得最多的三种编码方法是基于概率分布特性的Huffinan编码、算术编码和基于相关性的游程编码。其中最常用的是Huff比an编码和游程编码,本小节将重点介绍这两种编码。 (1)Huffman编码 Huffman于 1952年提出了Huffman编码,这是完全依据字符出现的概率来构造平均长度最短的异字头码字的一种编码方法。它的依据是:在变长编码中,若各码字长度严格按照所对应符号出现概率的大小逆序排列,则其平均长度为最小。Huffman编码的具体实现步骤如下: ①将信源符号出现概率按减小的顺序排列; ②将两个最小的概率进行组合相加,并继续这一步骤,始终将较高的概率分支放在上部,直到概率达到1.0为止; ③对每对组合中的上边一个编码为1,下边一个编码为0(或相反,即对上边一个编码为O,下边一个编码为1); ④画出每个信源符号概率到1.0处的路径,记下沿路径的1和O: ⑤对于每个信源符号都写出1、0序列,则从右到左就得到Huflhlan码。Huffillan编码的效率比较高,一般在95%以上,但应该指出的是,由于“0’’ 5
和月”的指定是任意的,故由上述过程编出的码并不是唯一的一种,但因其平均码长是一样的,所以并不影响编码效率和数据压缩性能。
(2)游程编码 所谓游程(RUn.Length,缩写为RL)就是指由字符(或信号采样值)构成的数据流中各个字符重复出现而形成的字符串长度.如果给出了形成串的字符、串的长度及串的位置,就能恢复出原来的数据流。而游程编码(甩C)就是用二进制码字给出上述信息的一类编码方法。游程编码的数据压缩效率取决于整个数据流中重复字符出现次数、平均游程长度及所采用的编码结构。对于灰度值少,特别是二值图像编码效率较高,二维压缩比可达10:1,在应用时常常和其他编码方法混合使用,如Huffman编码或DCT编码。MPEG-4的墒编码就是采用哈夫曼编码和游程编码相结合的方法。
4 三种网络视频编码的比较 4.1 MPEG-4的视频编码 运动图像专家组于2000年公布的MPEG-4标准不仅仅是压缩算法,它还是数字电视、交互式绘图应用、交互式多媒体等整合及压缩技术的国际标准。MPEG-4将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内,建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用领域普遍采用的统一数据格式。MPEG-4除采用第一代视频编码的核心技术(如变换编码、运动估计与运动补偿、量化、熵编码)外,还提出了一些新的有创见性的关键技术,如下: (1)视频对象提取技术:MPEG-4把视频/图像分割成不同对象或把运动对象从背景中分离出来,然后针对不同对象采用相应编码方法,以实现高效压缩。目前视频对象分割的一般步骤是:先对原始视频/图像数据进行简化以利于分割,然后对视频/图像数据进行特征提取(如:颜色、纹理、运动、帧差、位移帧差 乃至语义等特征);再基于某种均匀性标准来确定分割决策,根据所提取特征将视频数据归类;最后是进行相关后处理,以实现滤除噪声及准确提取边界。 (2)VOP视频编码技术:视频对象平面(VOP,Video Object Plane)是视频对象(VO)在某一时刻的采样。MPEG-4在编码过程中针对不同VO采用不同的编码策略,111x,-J-前景VO的压缩编码尽可能保留细节和平滑;对背景VO则采用高压缩率的编码策略,甚至不予传输而在解码端由其他背景拼接而成。这样既提高了压缩比,又实现了基于内容的交互。为视频编码提供了广阔的发展空间。 (3)视频编码可分级性技术:随着因特网业务的迅速增长,在速率起伏很大的IP网络及具有不同传输特性的异构网络上进行视频传输的要求和应用越来越多。在这种背景下,视频分级编码的重要性日益突出,MPEG-4通过视频对象层(VOL,Video Object Layer)数据结构来实现分级编码。MPEG-4提供了两种基本分级工具,即:时域分级(Temporal Scalability)和空域分级(Spatial Scalability),此外还支持时域和空域的混合分级。每一种分级编码都至少有两层VOL,低层称为基本层,高层称为增强层。基本层提供了视频序列的基本信息,增强层提供了视频序列更高的分辨率和细节。在随后增补的视频流应用框