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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1082次 |
所謂視頻編碼方式就是指能夠對數(shù)字視頻進行壓縮或者解壓縮(視頻解碼)的程序或者設備,將某個視頻格式的文件轉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),包括H.261、H.263、H264、H.265。
2、MPEG系列(由國家標準化組織制定),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視頻編碼標準誕生于1988年,是視頻壓縮發(fā)展的第一個里程碑,因為從H.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議和可視電話等高實時性、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,能夠對CIF和QCIF分辨率的視頻進行編碼,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編碼的時候圖像質量是一般的。H.263是相對于H.261的改進標準,同樣以低碼率視頻通信為目標,但是具有更好地壓縮效率,H.263 只需H.261 一半的帶寬即可達到與 H.261相同的視頻質量,H.263的編碼算法與H.261一樣,但做了一些改善和改變,以提高性能和糾錯能力。H.263標準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已經代替了H.261。H.264是目前主流的一種編碼方式,關于該技術的視頻編碼方案,現(xiàn)在正式命名為ITU-T H.264,H.264 使圖像壓縮技術上升到了一個更高的階段,能夠在較低帶寬上提高傳輸視頻的質量,該優(yōu)點非常適合國內運營商用戶量大、接入網/骨干網帶寬相對有限的狀況。在同等的畫質下,H.264 比上一代編碼標準MPEG-2 平均節(jié)約64%的傳輸碼流,H.264 編碼技術可以在2M 帶寬下提供要求的圖像效果。所以運營商引入了更先進的H.264 編碼技術,在有限的帶寬資源下進一步提高圖像質量。其主要的特點是:
1.更高的編碼效率:同H.263等標準的效率相比,能夠平均節(jié)省大于50%的碼率。
2.高質量的視頻畫面:H.264能夠在低碼率情況下提供高質量的視頻圖像,在較低帶寬上提供高質量的圖像傳輸是H.264的應用亮點。
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曾經是VCD的主要壓縮標準,是實時視頻壓縮的主流,可適用于不同帶寬的設備,缺點是壓縮比還不夠大,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標準具有更高的圖像質量、更多的圖像格式和傳輸碼率的圖像壓縮標準。MPEG-2標準不是MPEG-1的簡單升級,而是在傳輸和系統(tǒng)方面做了更加詳細的規(guī)定和進一步的完善。它是針對標準數(shù)字電視和高清晰電視在各種應用下的壓縮方案。MPEG1、MPEG2技術當初制定時,它們的適用對象在DVD、VCD上,但隨著計算機軟件及網絡技術的快速發(fā)展,MPEG1.MPEG2技術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,難以實現(xiàn)網絡的實時傳播。MPEG-4 采用了新一代視頻編碼技術,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際意義的任意形狀視頻對象,從而實現(xiàn)了從基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對象和內容的現(xiàn)代編碼的轉變,因而引領著新一代智能圖像編碼的發(fā)展潮流,MPEG-4它是一個適用于低傳輸速率應用的方案,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時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,來適應現(xiàn)在的高清視頻,在視頻壓縮上有一個更高的效率,能夠在相同的寬帶下提供更加優(yōu)質的視頻質量。
(金錢貓科技)