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淺談不同視頻編碼方式對視頻流的影響
| 來源:金錢貓科技股份有限公司 發(fā)表于:2018-04-12 瀏覽1146次 |
所謂視頻編碼方式就是指能夠?qū)?shù)字視頻進(jìn)行壓縮或者解壓縮(視頻解碼)的程序或者設(shè)備,將某個(gè)視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式,常見的編碼方式有以下幾種:
1、H.26X系列(由ITU國際電傳視訊聯(lián)盟主導(dǎo)),包括H.261、H.263、H264、H.265。
2、MPEG系列(由國家標(biāo)準(zhǔn)化組織制定),包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、
接下來我對這幾種編碼方式做下簡單的闡述。H.261視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)誕生于1988年,是視頻壓縮發(fā)展的第一個(gè)里程碑,因?yàn)閺腍.261開始,視頻編碼方法采用了沿用至今的基于波形的混合編碼方式,其主要目的是用于視頻會(huì)議和可視電話等高實(shí)時(shí)性、低碼率的視頻圖像傳輸場合,H.261的的碼率是在是能夠在40kbps到2Mbps之間工作,能夠?qū)IF和QCIF分辨率的視頻進(jìn)行編碼,即亮度分辨率分別是352x288和176x144,這里的CIF和QCIF是影像傳輸格式,我們從分辨率可以看出在早期用H.261編碼的時(shí)候圖像質(zhì)量是一般的。H.263是相對于H.261的改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),同樣以低碼率視頻通信為目標(biāo),但是具有更好地壓縮效率,H.263 只需H.261 一半的帶寬即可達(dá)到與 H.261相同的視頻質(zhì)量,H.263的編碼算法與H.261一樣,但做了一些改善和改變,以提高性能和糾錯(cuò)能力。H.263標(biāo)準(zhǔn)在低碼率下能夠提供比H.261更好的圖像效果,而且H.263 支持五種分辨率。除了 H.261 支持的 QCIF 和 CIF 外,還有 SQCIF 、4CIF 和 16CIF 。SQCIF 的分辨率大約是 QCIF 的一半,而 4CIF 和 16CIF 的分辨率分別是 CIF 的 4 倍和 16 倍,所以在很大程度上H.263已經(jīng)代替了H.261。H.264是目前主流的一種編碼方式,關(guān)于該技術(shù)的視頻編碼方案,現(xiàn)在正式命名為ITU-T H.264,H.264 使圖像壓縮技術(shù)上升到了一個(gè)更高的階段,能夠在較低帶寬上提高傳輸視頻的質(zhì)量,該優(yōu)點(diǎn)非常適合國內(nèi)運(yùn)營商用戶量大、接入網(wǎng)/骨干網(wǎng)帶寬相對有限的狀況。在同等的畫質(zhì)下,H.264 比上一代編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2 平均節(jié)約64%的傳輸碼流,H.264 編碼技術(shù)可以在2M 帶寬下提供要求的圖像效果。所以運(yùn)營商引入了更先進(jìn)的H.264 編碼技術(shù),在有限的帶寬資源下進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。其主要的特點(diǎn)是:
1.更高的編碼效率:同H.263等標(biāo)準(zhǔn)的效率相比,能夠平均節(jié)省大于50%的碼率。
2.高質(zhì)量的視頻畫面:H.264能夠在低碼率情況下提供高質(zhì)量的視頻圖像,在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是H.264的應(yīng)用亮點(diǎn)。
總的來說,從壓縮比上來看,H.264的壓縮比率更高一些,也就是同樣的視頻,通過H.264編碼算法壓出來的視頻容量更小。
而H.265是一種最新的編碼方式,是H.264的升級,H.265可以進(jìn)一步提高壓縮比,隨著現(xiàn)在生活中出現(xiàn)的視頻格式越來越大(比如現(xiàn)在基本都是1080P甚至4K的顯示器,4K片源將來也會(huì)越來越多),就需要像H.265這樣的新壓縮算法,提高效率、節(jié)約帶寬或存儲(chǔ)空間。在相同碼率的情況下,與原H.264編碼格式相比,H.265清晰度還有所提升,特別是在人面部細(xì)節(jié)表現(xiàn)方面,清晰度更高。
然后簡單說下MPEG編碼方式,MPEG-1曾經(jīng)是VCD的主要壓縮標(biāo)準(zhǔn),是實(shí)時(shí)視頻壓縮的主流,可適用于不同帶寬的設(shè)備,缺點(diǎn)是壓縮比還不夠大,在多路監(jiān)控情況下,錄像所要求的磁盤空間過大,而MPEG2在DVD以及廣播電視上面得到了利用,MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)具有更高的圖像質(zhì)量、更多的圖像格式和傳輸碼率的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)不是MPEG-1的簡單升級,而是在傳輸和系統(tǒng)方面做了更加詳細(xì)的規(guī)定和進(jìn)一步的完善。它是針對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案。MPEG1、MPEG2技術(shù)當(dāng)初制定時(shí),它們的適用對象在DVD、VCD上,但隨著計(jì)算機(jī)軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,MPEG1.MPEG2技術(shù)的弊端就顯示出來了:交互性及靈活性較低,壓縮的多媒體文件體積過于龐大,難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳播。MPEG-4 采用了新一代視頻編碼技術(shù),它在視頻編碼發(fā)展史上第一次把編碼對象從圖像幀拓展到具有實(shí)際意義的任意形狀視頻對象,從而實(shí)現(xiàn)了從基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對象和內(nèi)容的現(xiàn)代編碼的轉(zhuǎn)變,因而引領(lǐng)著新一代智能圖像編碼的發(fā)展潮流,MPEG-4它是一個(gè)適用于低傳輸速率應(yīng)用的方案,在壓縮性上具有高效性,在相同的比特率下,相比于之前的MPEG-1、2它具有更高的視覺聽覺質(zhì)量,這就使得在低帶寬的信道上傳送視頻、音頻成為可能。
總之,不管哪種視頻編碼方式在當(dāng)時(shí)來說是具有深刻意義的,只是隨著科技的發(fā)展,我們需要更優(yōu)化的編碼技術(shù),來適應(yīng)現(xiàn)在的高清視頻,在視頻壓縮上有一個(gè)更高的效率,能夠在相同的寬帶下提供更加優(yōu)質(zhì)的視頻質(zhì)量。
(金錢貓科技)









