迷你倉H.264 和 Mpeg-4 的關係自存倉

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2009-12-12 11:18:06 - 儲存
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　　·mpeg-4的初衷是將dvd質量的圖像碼流從每秒6兆降低到1.5兆，將高清電視的碼流從每秒幾十兆降低到6～8兆。要實現這樣的編碼壓縮水平，就要用到一種叫avc（advanced video codec）的技術。國際電聯（itu）將這項技術命名為h.264標準，mpeg 把這項技術放到mpeg-4標準裡的第10章（part 10）。這就是mpeg-4和h.264的關係。
　　·h.264/avc是由iso/iec與itu-t組成的聯合視頻組(jvt)制定的新一代視頻壓縮編碼標準，於 2003年5月完成制訂。相對於先前的標準，h.264/avc無論在壓縮效率、還是在網絡適應性方面都有明顯的提高，因此，業界普遍預測其將在未來的視頻應用中替代現有的視頻壓縮標準。
　　但是，h.264/avc標準由於對視頻源的限制，僅支持娛樂級視頻質量。為了進一步擴大其應用範圍，使其適應高保真視頻壓縮的應用，jvt於2004年7月對h.264/avc做了重要的補充擴展，稱為frext(fidelity range extensions)。
　　h.264/avc標準第一版支持的源圖像為每象素8b，且採樣方式僅限於4︰2︰0；而新近擴展的frext部分則擴大了標準的應用範圍，如專業級的視頻應用、高分辨率/高保真的視頻壓縮等。frext對h.264/avc的改善主要在：(1)進一步引入一些先進的編碼工具，提高了壓縮效率；(2)視頻源的每個樣值均可超過8b，最高可達12b；(3)增加了4︰2︰2與4︰4︰4的採樣格式；(4)更高的比特率，更高的圖像分辨率；(5)可達到圖像高保真的要求，支持無損壓縮；(6)支持rgb格式的壓縮，同時避免了色度空間轉換的捨入誤差。
　　· mpeg-4 visual (mpeg-4 part 2)與h.264 (mpeg-4 part 10)均為新一代多媒體通訊壓縮與解壓縮國際標準。其中mpeg-4目前作為消費性電子核心技術正處於市場導入期。如目前利潤最高的高端smart phone多帶有動態影音攝影的功能，其壓縮標準主流即為mpeg-4 visual。此外3g(第三代行動電話)手機所支持的影音功能亦多包含mpeg-4 visual編解碼功能。多媒體播放器的頂端產品(註：ipod屬中階產品)目前非pmp (portable media player)莫屬，單價高達2k~6k￥的系統均需包含mpeg-4 visual的播放功能。下一代的pmp將進一步結合數字相機與攝影機的功能達到全功能實時多媒體攝、錄、放與傳輸的需求。當然mpeg-4 visual還是扮演核心與關鍵技術角色。h.264整合iso/iec與itu-t兩大標準陣營，制定mpeg-4 visual的下一代影音壓縮標準。目的在進一步提高自然影像的壓縮率，且在通訊環境變化時亦能確保一定的影音品質，是下一代數字電視的編解碼標準。 h.264為達成上述目的，採用多項創新技術(亦使h.264與mpeg-1/-2/-4 visual不兼容)，故軟硬件設計上與mpeg-4 visual炯異。而重要的是h.264將應用在3g行動通訊之上。故h.264為下一代3c產品的殺手級核心技術。
　　·通常所說h.264和mpeg4的比較是指h.264和mpeg-4 part 2 advanced simple profile (asp)的比較而言
　　·h.264 標準壓縮系統由視頻編碼層（ vcl ）和網絡提取層（ network abstraction layer ， nal ）兩部分組成。vcl 中包括 vcl 編碼器與 vcl 解碼器，主要功能是視頻數據壓縮編碼和解碼，它包括運動補償、變換編碼、熵編碼等壓縮單元。 nal 則用於為 vcl 提供一個與網絡無關的統一接口，它負責對視頻數據進行封裝打包後使其在網絡中傳送，它採用統一的數據格式，包括單個字節的包頭信息、多個字節的視頻數據與組幀、邏輯信道信令、定時信息、序列結束信號等。包頭中包含存儲標誌和類型標誌。存儲標誌用於指示當前數據不屬於被參考的幀。類型標誌用於指示圖像數據的類型。vcl 可以傳輸按當前的網絡情況調整的編碼參數。
　　·h.264 和 h.261 、 h.263 一樣，也是採用 dct 變換編碼加 dpcm 的差分編碼，即混合編碼結構。同時，
　　·h.264 在混合編碼的框架下引入了新的編碼方式，提高了編碼效率，更貼近實際應用。
　　·h.264 沒有繁瑣的選項，而是力求簡潔的 「 回歸基本 」 ，它具有比 h.263++ 更好的壓縮性能，又具有適應多種信道的能力。
　　·h.264 的應用目標廣泛，可滿足各種不同速率、不同場合的視頻應用，具有較好的抗誤碼和抗丟包的處理能力。
　　·h.264 的基本系統無需使用版權，具有開放的性質，能很好地適應 ip 和無線網絡的使用，這對目前因特網傳輸多媒體信息、移動網中傳輸寬帶信息等都具有重要意義。
　　·新的快速運動估值算法 umhexagons （中國專利）是一種運算量相對於 h.264 中原有的快速全搜索算法可節約 90 ％以上的新算法，全名叫 「 非對稱十字型多層次六邊形格點搜索算法 」 （ unsymmetrical-cross muti-hexagon search ） 」，這是一種整像素運動估值算法。由於它在高碼率大運動圖像序列編碼時，在保持較好率失真性能的條件下，運算量十分低，已被 h.264 標準正式採納。storage