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视频压缩编解码标准综述

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【视频压缩编解码标准综述】
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;;;;摘要：本文从目前视频流传输中最为重要的编解码标准国际电联的H.261、H.263，运动静止图像专家组的M-JPEG，国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，以及在互联网上被广泛应用的Real Video、WMT、 QuickTime等方面，具体地介绍了视频压缩编解码标准及其应用 。
要害词：视频压缩编解码标准，H.261，H.263，M-JPEG，MPEG，MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7，MPEG-21，Real Video，WMT，QuickTime 。
随着Internet带宽的不断增长，在Internet上传输视频的相关技术也成为Internet节研究和开发的热点 。目前，许多实验性的高速宽带网络都把视频传输的技术和应用作为研究的重点课题 。在Internet上传输视频有许多困难，其根本的原因在于Internet的无连接每包转发机制主要为突发性的数据传输设计，不适用于对连续媒体流的传输 。为了在Internet上有效的、高质量的传输视频流，需要多种技术的支持，其中数字视频的压缩编码技术是Internet视频传输中的要害技术之一 。此外，在多媒体的传输、处理、应用中还有许多问题：如何在网络上传输视频？如何通过手机上网并接收视频和图像？如何对多媒体数据进行快速有效的检索？如何对多媒体信息进行统一的存取？等等 。
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 。具体如下：
一、国际电联的H.261、H.263标准
1．H.261
H.261又称为P*64，其中P为64kb/s的取值范围，是1到30的可变参数，它最初是针对在ISDN上实现电信会议应用非凡是面对面的可视电话和视频会议而设计的 。实际的编码算法类似于MPEG算法，但不能与后者兼容 。H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多，此算法为了优化带宽占用量，引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制，也就是说，剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差 。因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码 。
2．H.263
H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案，是为低码流通信而设计的 。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围，而非只用于低码流应用，它在许多应用中可以认为被用于取代H.261 。H.263的编码算法与H.261一样，但做了一些改善和改变，以提高性能和纠错能力 。.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果，两者的区别有：(1)H.263的运动补偿使用半象素精度，而H.261则用全象素精度和循环滤波；(2)数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的，使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力；(3)H.263包含四个可协商的选项以改善性能；(4)H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码；(5)采用事先猜测和与MPEG中的P-B帧一样的帧猜测方法；(6)H.263支持5种分辨率，即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外，还支持SQCIF、4CIF和16CIF，SQCIF相当于QCIF一半的分辨率，而4CIF和16CIF分别为CIF的4倍和16倍 。
1998年IUT-T推出的H.263＋是H.263建议的第2版，它提供了12个新的可协商模式和其他特征，进一步提高了压缩编码性能 。如H.263只有5种视频源格式，H.263＋答应使用更多的源格式，图像时钟频率也有多种选择，拓宽应用范围；另一重要的改进是可扩展性，它答应多显示率、多速率及多分辨率，增强了视频信息在易误码、易丢包异构网络环境下的传输 。另外，H.263＋对H.263中的不受限运动矢量模式进行了改进，加上12个新增的可选模式，不仅提高了编码性能，而且增强了应用的灵活性 。H.263已经基本上取代了H.261 。

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