各种音视频编解码学习详解(2)--codec类型
来源:互联网 发布:刚买的域名风险网站 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 03:16
资料(港台将information翻译为资料)压缩是透过去除资料中的冗余资讯而达成。就视讯资料而言,资料中的冗余资讯可以分成四类:
时间上的冗余资讯(temporal redundancy)
在视讯资料中,相邻的帧(frame)与帧之间通常有很强的关连性,这样的关连性即为时间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧间压缩。
空间上的冗余资讯(spatial redundancy)
在同一张帧之中,相邻的像素之 间通常有很强的关连性,这样的关连性即为空间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧内压缩。
统计上的冗余资讯(statistical redundancy)
统计上的冗余资讯指的是欲编码的符号(symbol)的机率分布是不均匀(non-uniform)的。
感知上的冗余资讯(perceptual redundancy)
感知上的冗余资讯是指在人在观看视讯时,人眼无法察觉的资讯。
视讯压缩(英文:Video compression)是指运用资料压缩技术将数位视讯资料中的冗余资讯去除,降低表示原始视讯所需的资料量,以便视讯资料的传输与储存。实际上,原始视讯资料的资料量往往过大,例如未经压缩的电视品质视讯资料的位元率高达216Mbps,绝大多数的应用无法处理如此庞大的资料量,因此视讯压缩是必要的。目前最新的视讯编码标准为ITU-T视讯编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视讯组(JVT,Joint Video Team)所提出的H.264/AVC。
一个典型的视讯编码器:在进行当前信号编码时,编码器首先会产生对当前信号做预测的信号,称作预测信号(predicted signal),预测的方式可以是时间上的预测(interprediction),亦即使用先前帧的信号做预测,或是空间上的预测 (intra prediction),亦即使用同一张帧之中相邻像素的信号做预测。得到预测信号后,编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号(residual signal),并只对残余信号进行编码,如此一来,可以去除一部份时间上或是空间上的冗余资讯。接着,编码器并不会直接对残余信号进行编码,而是先将残余信号经过变换(通常为离散余弦变换)然后量化以 进一步去除空间上和感知上的冗余资讯。量化后得到的量化系数会再透过熵编码,去除统计上的冗余资讯。
视讯编码标准发展
年份
标准
制定组织
解除版权保护
(DRM-free )
主要应用
1984
H.120
ITU-T
是
1990
H.261
ITU-T
是
视讯会议、视讯通话
1993
MPEG-1 第二部份
ISO /IEC
是
影音光碟(VCD )
1995
H.262/MPEG-2 第二部份
ISO/IEC 、ITU-T
否
DVD影碟(DVD-Video )、蓝光(Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、SVCD
1996
H.263[6]
ITU-T
视讯会议、视讯通话、3G 手机视讯(3GP )
1999
MPEG-4 第二部份
ISO /IEC
否
2003
H.264/MPEG-4 AVC[1]
ISO/IEC 、ITU-T
否
蓝光(Blu-Ray )影碟、数位视讯广播(DVB )、iPod 视讯、高画质DVD(HD DVD )
常见的编解码见下表,在以后会分类论述:
视频codec
ISO /IEC
MJPEG·Motion JPEG 2000 · MPEG-1 · MPEG-2 (Part 2 )·MPEG-4 (Part 2/ASP· Part 10/AVC )· HVC
ITU-T
H.120·H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · H.265
其它
AMV·AVS · Bink · CineForm · Cinepak · Dirac · DV · Indeo · Microsoft Video 1 · OMS Video·Pixlet · RealVideo · RTVideo · SheerVideo · Smacker · Sorenson Video & Sorenson Spark · Theora · VC-1 · VP3 · VP6 · VP7 · VP8 · WMV
音频 codec
ISO /IECMPEG
MPEG-1 Layer III (MP3)·MPEG-1 Layer II · MPEG-1 Layer I · AAC · HE-AAC · MPEG-4 ALS · MPEG-4 SLS · MPEG-4 DST
ITU-T
G.711·G.718 · G.719 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1
其它
AC-3·AMR · AMR-WB · AMR-WB+ · Apple Lossless · ATRAC · DRA · DTS · FLAC · GSM-HR · GSM-FR · GSM-EFR · iLBC · Monkey's Audio · TTA (True Audio)· MT9 · μ-law · Musepack·Nellymoser · OptimFROG · OSQ · RealAudio · RTAudio · SD2 · SHN · SILK·Siren · Speex · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA
图像压缩
ISO /IEC /ITU-T
JPEG·JPEG 2000 · JPEG XR · lossless JPEG · JBIG · JBIG2 · PNG · WBMP
Others
APNG·BMP · DjVu · EXR · GIF · ICER · ILBM · MNG · PCX · PGF · TGA · TIFF
媒体容器
通用
3GP·ASF · AVI · Bink · BXF · DMF · DPX · EVO · FLV · GXF · M2TS · Matroska · MPEG-PS · MPEG-TS · MP4 · MXF · Ogg · QuickTime · RealMedia·RIFF · Smacker · VOB
只用于音频
AIFF·AU·WAV
上面的表格,查看某个具体的codec,可以在中文的wiki中查找,但是英文的wiki咨询更为丰富,见下表
Multimediacompression formats
Video compression
ISO /IEC
MJPEG·Motion JPEG 2000 · MPEG-1 · MPEG-2 (Part 2 )·MPEG-4 (Part 2/ASP·Part 10/AVC )· HEVC
ITU-T
H.120·H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · HEVC
Others
AMV·AVS · Bink · CineForm · Cinepak · Dirac · DV · Indeo · Microsoft Video 1 · OMS Video · Pixlet · RealVideo · RTVideo · SheerVideo · Smacker · Sorenson Video & Sorenson Spark · Theora · VC-1 · VP3 · VP6 · VP7 · VP8 · WMV
Audio compression
ISO /IEC
MPEG-1 Layer III (MP3)·MPEG-1 Layer II · MPEG-1 Layer I · AAC · HE-AAC · MPEG-4 ALS · MPEG-4 SLS · MPEG-4 DST · MPEG-4 HVXC · MPEG-4 CELP
ITU-T
G.711·G.718 · G.719 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1
Others
AC-3·AMR · AMR-WB · AMR-WB+ · Apple Lossless · ATRAC · DRA · DTS · FLAC · GSM-HR · GSM-FR · GSM-EFR · iLBC · Monkey's Audio · TTA (True Audio)· MT9 · μ-law · Musepack · Nellymoser · OptimFROG · OSQ · RealAudio · RTAudio · SD2 · SHN · SILK · Siren · Speex · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA
Image compression
ISO /IEC /ITU-T
JPEG·JPEG 2000 · JPEG XR · lossless JPEG · JBIG · JBIG2 · PNG · WBMP
Others
APNG·BMP · DjVu · EXR · GIF · ICER · ILBM · MNG · PCX · PGF · TGA · QTVR · TIFF
Media containers
ISO/IEC
MPEG-PS·MPEG-TS · MPEG-4 Part 12 /JPEG 2000 Part 12·MPEG-4 Part 14
ITU-T
H.222.0
Others
3GP and 3G2·ASF · AVI · Bink · DivX Media Format · DPX · EVO · Flash Video · GXF · M2TS · Matroska · MXF · Ogg · QuickTime · RealMedia · REDCODE RAW · RIFF · Smacker · MOD and TOD · VOB · WebM
Audio only
AIFF·AU · WAV
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