文/苏雪冰
随着多媒体信息技术和网络通信技术的迅猛发展,数字视频技术的应用领域不断拓宽,IPTV、立体电影和自由视频等多样化新型视频服务业务的不断涌现,视频编码已成为数字电视、网络视频和移动多媒体等信息产业的基础核心技术之一,在安防、教育、广电、传媒等领域具有广阔的应用前景。
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国际上制定视频编码标准的两大组织分别是ITU-T与ISO/IEC,ITU-T制定的标准主要适用于电视电话、会议电视等,包括:H.261/3/4等;ISO/IEC主要制定关于活动图像的编码标准,包括:MPEG-1/2/4,应用于广播电视、DVD、因特网上的流媒体等。目前,在安防行业中MPEG-4正逐渐淡出人们的视线,虽然H.264依然是目前视频编解码标准的主流,但是新一代编码标准H.265凭借更高的压缩效率正趋向逐步替代H.264,成为未来安防行业乃至整个音视频行业编解码技术的主力军;另外,中国自主研发的安防音视频编解码标准SVAC,提高了整体监控系统的安全性,但源于相关产业链的尚未成熟,目前还未有较大规模的应用,未来的市场具体应用情况会为我们作进一步的检验。
视频编解码原理及应用分析
视频为什么要编码?目的是为了压缩。由于未经压缩的视频源常伴有海量数据的产生,以期通过扩大存储器容量、增加通信干线的传输速率来进行每帧图像的全部数据的存储或传输是不现实的。多媒体声音、视频等信源数据之间有极强的相关性,存在大量的冗余信息,如:时间冗余、空间冗余、视觉冗余等,视频编码技术就是在保证视觉效果的前提下尽可能的提取有效信息,去除视频作用不大的冗余信息来减少视频数据率,通过压缩的形式进行声音、视频的数字传输和存储,而如何实现高效的压缩则是视频编码领域长期存在的挑战性问题。
视频编码主要由以下几个处理阶段组成:预测-变换-量化-熵编码,如:预测阶段会有空间、时间冗余的检测、帧类运动的检测、帧间检测等;变换包括空间变换,DTP变换等;量化包括视觉冗余、图像质量提高、压缩比等。不同的视频编解码标准从时间差、技术发展上可以得知,其实是在继承预测变换混合视频编码框架的基础上,对预测、变换、量化、熵编码等技术细节上做出优化与改进,其区别可能体现在图像分辨力的定义、预测精度、包括搜索范围、量化、补强等参数上的差异。 |