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视频编辑码方式H.262标准图像压缩的原理

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2011-12-28

典型的编解码器要么采用行业标准,如 MPEG2、 MPEG4、 H.264/ AVC 与 AVS,要么采用专有算法,如 On2、Real Video、Nancy与Windows Media Video (WMV) 等。在视频卡中,视频采集的编码格式是很多朋友所关心的,因为这直接关系到输出格式以及采集视频的效果。比如九视电子VGA采集卡系列大多采用的是MPEG-4视频编码格式

  数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域, 带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用。数字信号有很多优点, 但当模拟信号数字化后其频带大大加宽,数字压缩技术很好地解决了上述困难, 压缩后信号所占用的频带大大低于原模拟信号的频带, 因此说数字压缩编码技术是使数字信号走向实用化的关键技术。

  随着现在高清视频的普及,视频压缩处理变得尤为的重要,在通信、计算机、广播电视等领域,在会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用,高清视频采集卡将视频源设备的信号采集到计算机中,利用软件进行编码压缩处理,使其最终压缩成为可以识别的视频格式。

  视频信源编码的主要任务是解决图像信号的压缩和保存问题, 信道编码的主要任务是解决图像信号的传输问题。图像信号的数据量大, 如不进行压缩, 数字电视信号就无法实时传送, 而压缩的主要方式就是除去冗余信号。编码压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263,运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准,此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMT以及Apple公司的QuickTime等。

  数字视频编码标准 什么是H.262

  H.262 是ITU-T的一个数字视频编码标准,属于视频编解码器。H.262在技术内容上和ISO/IEC的MPEG-2视频标准(正式名称是ISO/IEC 13818-2)一致。

  H.262是由ITU-T的VCEG组织和ISO/IEC的MPEG组织联合制定的,所以制定完成后分别成为了两个组织的标准,正式名称是"ITU-T建议H.262"和"ISO/IEC 13818-2"。这两个标准在所有的文字叙述上都是相同的(也许除了封面和标价之外)。

  H.262 视频编码标准(又称MPEG-2)由MPEG-1 扩充而来,支持隔行扫描。使用十分广泛,几乎用于所有的数字电视系统,适合标清和高清电视,适合各种媒体传输,包括卫星、有线、地面等,都能有效地传输。

  H.262 视频编码/MPEG-2图像压缩的原理:

  ( 1) 空间冗余。一幅图像由数十万个像素组成,相邻两个甚至几个像素之间有很大的相似性(或称相关性), 在传送时会出现连续传送许多相同数据的情况, 称之为空间冗余, 利用某种编码方法(如正交变换编码) , 去掉空间上的冗余信息, 减少传输和记录码率。

  ( 2) 时间冗余。电视图像也有很强的时间相关性, 对于25帧/ s的图像来说, 通常情况下前一帧图像和后一帧图像的差别很小, 大部分画面内容相同, 这表明相邻两幅图像的相关性非常大, 而图像之间相隔较远时, 其图像的相关性才逐步减小, 而且这种相关性很强的图像变化时一般都是有规律的, 也就是说每一幅图像的变化是可预测的。利用图像的时间冗余特性,把图像信号在时间上的冗余信息去掉, 也可以减小传输和记录码率。

  ( 3) 统计冗余。图像和声音信号数字化后遵循一定的统计规律, 如在图像预测编码系统下, 当前像素信号的预测值是由前几个相邻像素值或该像素在前一段上的时间值预测出来的。根据图像的空间相关性和时间相关性可知预测误差小的信号出现的概率大, 相反则出现概率小。采用统计编码的方法, 对出现概率大的小误差信号值用短码, 而对出现概率小的大误差信号值用长码, 这样就去掉了信号在统计上的冗余信息。

  ( 4) 知觉冗余。人的视听器官都具有某些不敏感性。知觉冗余是指处于人们视觉和听觉分辨力不敏感或达不到的视音频信号, 对这些无关紧要的信息给与较大的失真处理, 人们并不会明显地感到图像和声音质量的降低, 甚至毫无觉察。因此在编码时可以分长码和短码来对不同的内容进行编码, 这叫作有所为和有所不为, 从而达到减小码率的目的。

  关于ITU国际电信联盟标准

  ITU标准也就是国际电信联盟标准(International Telecommunication Union,简称ITU)。这是一系列的标准,而关于VOIP网关的标准只是里面的一小部分。

  视频编码主要工作是进行压缩和解压,目的是为实现数字视频的存储与传输。典型的编解码器要么采用行业标准,如 MPEG2、 MPEG4、 H.264/ AVC 与 AVS,要么采用专有算法,如 On2、Real Video、Nancy与Windows Media Video (WMV) 等。在视频卡中,视频采集的编码格式是很多朋友所关心的,因为这直接关系到输出格式以及采集视频的效果。比如九视VGA采集卡系列大多采用的是MPEG-4视频编码格式。  “H. XXX”系列是“国际电信联盟”制定的视频编码标准,分为“H. 261”、“H. 262”、“H. 263”和“H. 264”。

  “H. 261”是最早开发的,早已被淘汰,我们无需了解。

  “H. 262”即“MPEG-2”,两者相同是由于这两个国际组织合作的结果。

  “H. 263”即“MPEG-4 Part 2”,不用问,他们又合作了。

  “H. 264”即“MPEG-4 Part 10”,接着合作。

  关于VOIP的标准涉及呼叫控制(call control)、多媒体管理、带宽管理以及和各种网络之间的接口。H.323的实体包括终端、Gatekeeper、Gateway、MC、MP和MCU等;端点设备包括终端、MCU、Gateway和Gatekeeper等。涉及系统包括IP会议电视、IP Phone、IP Fax、协同计算、远程教学、远程交互式购物、技术支持等。

  遵循ITU标准的各种多媒体应用产品可以保证其互操作的兼容性。现在,对数字视频压缩和传输要求都是非常高的,既要保证清晰不失真,实时传输,还需要转变为电脑能识别的视频格式九视视频的多种高清采集卡流媒体采集卡、专业音视频采集卡在应用中式需要多种视频技术的,如视频采集技术,视频编码技术等,而视频编码技术目前主要是依靠视频软件来实现的。




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