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连载:编解码codec类型(二)

连载:编解码codec类型(二)

来源:
WIN
2018/09/05 15:58
资料(港台将information翻译为资料)压缩是透过去除资料中的冗余资讯而达成。就视讯资料而言,资料中的冗余资讯可以分成四类:
 
时间上的冗余资讯(temporal redundancy)
  在视讯资料中,相邻的帧(frame)与帧之间通常有很强的关连性,这样的关连性即为时间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧间压缩。
 
空间上的冗余资讯(spatial redundancy)
  在同一张帧之中,相邻的像素之 间通常有很强的关连性,这样的关连性即为空间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧内压缩。
 
统计上的冗余资讯(statistical redundancy)
  统计上的冗余资讯指的是欲编码的符号(symbol)的机率分布是不均匀(non-uniform)的。
 
感知上的冗余资讯(perceptual redundancy)
  感知上的冗余资讯是指在人在观看视讯时,人眼无法察觉的资讯。
 
  视讯压缩(英文:Video compression)是指运用资料压缩技术将数位视讯资料中的冗余资讯去除,降低表示原始视讯所需的资料量,以便视讯资料的传输与储存。实际上,原始视讯资料的资料量往往过大,例如未经压缩的电视品质视讯资料的位元率高达216Mbps,绝大多数的应用无法处理如此庞大的资料量,因此视讯压缩是必要的。目前最新的视讯编码标准为ITU-T视讯编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视讯组(JVT,Joint Video Team)所提出的H.264/AVC。
 
  一个典型的视讯编码器:在进行当前信号编码时,编码器首先会产生对当前信号做预测的信号,称作预测信号(predicted signal),预测的方式可以是时间上的预测(interprediction),亦即使用先前帧的信号做预测,或是空间上的预测 (intra prediction),亦即使用同一张帧之中相邻像素的信号做预测。得到预测信号后,编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号(residual signal),并只对残余信号进行编码,如此一来,可以去除一部份时间上或是空间上的冗余资讯。接着,编码器并不会直接对残余信号进行编码,而是先将残余信号经过变换(通常为离散余弦变换)然后量化以 进一步去除空间上和感知上的冗余资讯。量化后得到的量化系数会再透过熵编码,去除统计上的冗余资讯。
 

视讯编码标准发展

年份

标准

制定组织

解除版权保护
DRM-free

主要应用

1984

H.120

ITU-T

 

1990

H.261

ITU-T

视讯会议视讯通话

1993

MPEG-1 第二部份

ISO IEC

影音光碟(VCD 

1995

H.262/MPEG-2 第二部份

ISO  IEC ITU-T

DVD影碟DVD-Video )、蓝光Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、SVCD

1996

H.263 [6]

ITU-T

 

视讯会议视讯通话3G 手机视讯(3GP 

1999

MPEG-4 第二部份

ISO IEC

 

2003

H.264/MPEG-4 AVC [1]

ISO  IEC ITU-T

蓝光Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、iPod 视讯、高画质DVDHD DVD 

 

常见的编解码见下表,在以后会分类论述:

 

视频codec

ISO /IEC

MJPEG · Motion JPEG 2000 · MPEG-1 · MPEG-2 (Part 2 )· MPEG-4 (Part 2/ASP · Part 10/AVC )· HVC

ITU-T

H.120 · H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · H.265

其它

AMV · AVS · Bink · CineForm · Cinepak · Dirac · DV · Indeo · Microsoft Video 1 · OMS Video · Pixlet · RealVideo · RTVideo · SheerVideo · Smacker · Sorenson Video & Sorenson Spark · Theora · VC-1 · VP3 · VP6 · VP7 · VP8 · WMV

音频codec

ISO /IECMPEG

MPEG-1 Layer III (MP3) · MPEG-1 Layer II · MPEG-1 Layer I · AAC · HE-AAC · MPEG-4 ALS · MPEG-4 SLS · MPEG-4 DST

ITU-T

G.711 · G.718 · G.719 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1

其它

AC-3 · AMR · AMR-WB · AMR-WB+ · Apple Lossless · ATRAC · DRA · DTS · FLAC · GSM-HR · GSM-FR · GSM-EFR · iLBC · Monkey's Audio · TTA (True Audio)· MT9 · μ-law · Musepack · Nellymoser · OptimFROG · OSQ · RealAudio · RTAudio ·SD2 · SHN · SILK · Siren · Speex · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA

图像压缩

ISO /IEC/ITU-T

JPEG · JPEG 2000 · JPEG XR · lossless JPEG · JBIG · JBIG2 · PNG · WBMP

Others

APNG · BMP · DjVu · EXR · GIF · ICER · ILBM · MNG · PCX · PGF · TGA · TIFF

媒体容器

通用

3GP · ASF · AVI · Bink · BXF · DMF · DPX · EVO · FLV · GXF · M2TS · Matroska · MPEG-PS · MPEG-TS · MP4 · MXF · Ogg · QuickTime · RealMedia · RIFF · Smacker · VOB

只用于音频

AIFF · AU· WAV