基于多媒体视频的多媒体视频编码

所谓的编辑代码转换的视频格式文件转换成另一种格式的视频文件通过特定的压缩技术的方式。目前，H.263 H.261视频编解码标准ITU传输MPEG M-JPEG标准和国际标准化组织运动图像专家组运动专家组的静止图像，除广泛应用于互联网以及网络视频公司，微软公司和苹果的QuickTime。

MPEG是运动图像导出组的缩写。它成立于1988，是压缩数字视频/音频的专家组。现在有超过300名成员，包括IBM、Sun、英国广播公司、NEC、英特尔、ATT等世界知名公司。MPEG组织最初授权发展活动图像编码的各种标准，然后扩展其音频及其组合编码。后来，在不同的应用需求出发，对数字存储媒体的限制已经取消，现在建立了活动图像和音频编码标准的组织。由MPEG组织的标准有不同的目标和应用，以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准被提出。

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1、H.261标准

H.261又称为P×64，其中p是64KB的 / s的取值范围，这是可变的参数从1到30。这是最初设计用于电信会议应用ISDN，尤其是面对面的可视电话和视频会议。实际的编码算法类似于MPEG算法，但不能与latter.h.261兼容比实时编码的MPEG CPU计算少得多。为了优化带宽的使用，该算法引入了图像质量和运动幅度之间的平衡机制，也就是说，暴力运动的图像比相对静止的图像恶化。因此，这种方法属于恒定比特流的变质量的代码和不恒定质量可变码流编码。

2、H.263标准

H.263是ITU-T的标准草案，这是专为低比特流通信。但事实上，这个标准可以应用于范围广泛的比特流，不仅为低比特流的应用程序，它可以被认为是用来代替在许多应用中，H.261 H.263的编码算法，视频的同样的，但一些改进和改变，提高了性能和错误correction.the.263标准能提供比在低比特率视频图像效果较好，两者的区别是：（1）采用半像素精度的运动补偿，H.263，整像素精度和环路滤波技术；（2）在H.263某些部分的数据流结构是可选的，解码器可以配置错误纠正的低数据率或更好的能力；（3）H.263包含四个可选项来提高性能；（4）H.263基于算术编码和语法无限制运动矢量；（5）利用P-B和MPEG帧预测方法框架；（6）支持H.263 5分辨率，它除了对H.261 QCIF和CIF，SQCIF的支持，和4cif还支持16cif，SQCIF分辨率相当于半个QCIF，4CIF和16cif到岸价分别为4倍和16倍。

1998 IUT-T推出H.263建议第二版，它提供了12个新的谈判模式和其他特征，进一步提高了压缩编码性能。只有5种视频源，如H.263格式，H.263 +允许更多的源图像格式的使用，时钟频率也有多种选择，拓宽适用范围；另一重要的改进是可扩展性，它允许多速率、多速率和多分辨率，增强了视频信息错误、丢包、异构网络传输环境下。此外，H.263 +提高H.263的无限制运动矢量模式，加上12个新的可选模式，不仅提高了编码性能，B而且提高了application.h.263灵活性已基本取代了H.261

3、M-JPEG标准

M-JPEG（运动联合摄影专家组）技术是移动（或帧）的静态图像压缩技术，广泛应用于非线性编辑可以精确到帧编辑和多层图像处理领域，视频图像的连续处理，这种压缩每一帧完整的压缩，可以在编辑过程中随机存储每一帧，帧精度编辑，除了压缩和解压缩M-JPEG是对称的，同样可以通过硬件和软件实现。但M-JPEG压缩空间冗余的框架内。它不压缩时间冗余的帧间压缩，所以效率不高。采用M-JPEG数字压缩格式，当CO压缩比为7:1，可以对程序中的图像的betecam SP质量提供等效。
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基于JPEG标准的算法是基于离散余弦变换和变长编码的，JPEG的关键技术包括变换编码、量化、差分编码、运动补偿、霍夫曼编码和距离编码等。

M-JPEG的优点是，它可以很容易地进行帧的编辑和设备成熟。缺点是压缩效率不高。

此外，M-JPEG压缩不完全统一的压缩标准。不同厂家的编解码、存储方式没有统一的格式，也就是说，每种类型的视频服务器或编码板有自己版本的M-JPEG，所以服务器和非线性数据传输到服务器之间的数据传输是不可能的。

4、MPEG-1标准

MPEG-1标准于1993年8月出版了编码的数字存储媒体运动图像及其伴音，这是用于传输1.5Mbps的数据传输率的标准由五个部分组成：

第一部分说明了如何根据第二部分（视频）和第三部分（音频）来组合音频和视频编码。第四部分说明了对解码器或编码器输出位进行检查的过程，以符合前面三部分的内容。第五部分是一个完整的C语言实现的代码和解码器。

该标准的颁布以来，MPEG-1取得了一系列的成功，如VCD和MP3的广泛使用。Windows95以后的版本都配备了MPEG-1解码器软件，便携式MPEG-1摄像机等。

5，MPEG-2标准

MPEG组织在1994推出了MPEG-2压缩标准，以实现视听服务和应用的互操作性，MPEG-2标准是标准数字电视和HDTV在各种应用场合的详细规范。编码速率为3 Mbit 100兆比特每秒，和标准的正式规范是ISO / iec13818.mpeg-2不是简单的升级了MPEG-1、MPEG-2和更详细的规定和制度，transmission.mpeg-2进一步改进的编码和数字电视传输的广播级是特别合适，并确定为SDTV和HDTV的编码标准。

MPEG-2图像压缩的原理是利用图像中两个特征：空间相关性和时间相关性。这两种相关关系使大量冗余信息的图像。如果我们能去除这些冗余信息，只保留传输无关的信息量小，可以大大节省传输频带，使用这些无关的信息，接收端可以恢复原始图像在保证一定的图像质量的前提下，按照一定的解码算法，一个好的压缩编码方案是去除冗余信息在图像的最大程度。

MPEG-2图像的编码分为三类，分别称为p帧和b帧。

我帧的帧内编码，单帧图像中只使用的空间相关性，而没有利用时间相关性，P帧和B帧图像的帧间编码，即时间和空间相关性的同时使用。P帧图像只使用了时间预测，可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像可以包含帧内编码，这是一部分，每个在P帧的宏块可以是前向预测和帧内编码，B帧图像采用双向时间预测，可以大大提高压缩倍数。

MPEG-2编码码流分为六个层次，为了更好地表示编码数据，MPEG-2提供了一种语法层次结构，从上到下分为六层：图像序列层、图像组（GOP）、图像、宏块、宏块、块。

MPEG-2标准在广播电视领域的主要应用如下：

（1）视觉和音频数据的保存

所有的时间，电视节目，音频和视频数据等都保存在磁带上。这种方式存在很多缺点：易磨损，面积大，成本高，难以利用。更重要的是，它是很难保持长久，不难发现，难以共享。随着计算机技术和视频压缩技术的发展，高速宽带计算机网络和大容量数据存储系统提供网络存储、查询的可能性，电视节目共享和交流。

MPEG-2压缩的DVD视频光盘的使用带来了新的希望data.tv节目存储、音频和视频等数据，可以采用MPEG-2编码系统编码，保存到一个低成本的CD—


R光盘或高容量的可擦写DVD-RAM、也可以用DVD来编译软件（如大金的编剧NT、Spruce DVDMaestro）做了一个标准的DVD视频光盘，可以省钱，还可以节省存储空间。

（2）电视节目的非线性编辑系统及其网络。

在非线性编辑系统中，程序素材以数字压缩的形式存储、生成和播放。视频压缩技术是非线性编辑系统的技术基础。目前，有M-JPEG和MPEG-2数字压缩格式的两种主要类型。

M-JPEG技术是移动的静止图像（或帧）压缩技术，可编辑的准确的框架，但压缩效率不高。

MPEG-2采用帧间压缩的方式，只有一个帧内压缩，P帧和B帧的检测，因此，大部分的数据传输和操作由帧间的时间相关性，相对少量的数据，可以实现更高的压缩比。与帧编辑解决问题，MPEG-2将广泛应用在非线性编辑系统，大大降低了成本的同时，MPEG-2编辑，解压缩标准，不同厂家的设备设计的压缩数据压缩其他厂商设计的减压器减压，这是保证设备制造商之间能够完全兼容。

由于MPEG-2 IBP视频压缩技术，数据量成倍减少，降低了存储成本，提高了数据传输的速度和降低网络带宽和计算机总线的压力，可以使用纯以太网非线性编辑网络系统已成为可能，并在以太网是最成熟的网络管理系统更加完善。价格相对较低。

基于MPEG-2的非线性编辑系统和非线性编辑网络将是未来的发展方向。

（3）卫星传输

MPEG-2已通过ISO已广泛应用于广播电视领域，如卫星数字视频广播（DVB-S），DVD和视频会议。目前，在世界上千万用户的卫星。DVB-S信号是MPEG-2压缩编码格式，通过卫星或微波传送，并通过在用户端MPEG-2卫星解码，以便它可以被解码的用户。此外，采用MPEG-2压缩编码技术、远程电视新闻或节目的传输和通信也可以进行。
（4）电视节目的播出

在整个电视技术中广播是一个连接环节。对广播系统进行数字化改造是非常必要的。关键的一步是建立硬盘播出system.mpeg-2硬盘自动播出系统是倍受人们的青睐，因为其编程简单的优点，存储容量大的视频指标。但MPEG-2广播使用的设备是非常昂贵的，但只有少量使用。随着MPEG-2技术的发展和相关产品成本的降低，MPEG-2硬盘自动广播系统有望推广。
6、MPEG-4标准

MPEG运动图像专家组，正式发布的MPEG-4的第一个版本（ISO / iec14496）标准在1999年2月。在同年的MPEG-4第二版将最终也得到解决，并成为2000年初国际标准。

MPEG-4是从MPEG-1和mpeg-2.mpeg-4非常不同的不仅是一个特定的压缩算法，也为数字电视的一体化的国际标准，交互式图形应用，视听的组成内容，互动多媒体（WWW、数据采集和色散）和压缩技术MPEG-4标准将众多的多媒体应用程序集成到一个完整的框架，旨在为多媒体通信及应用环境标准的算法及工具，从而建立一个统一的可广泛用于多媒体传输，存储，在数据格式的检索等应用领域。

MPEG-4编码的思想是：MPEG-4标准与标准之前，最显著的区别是，它是利用对象编码的基础上的想法，在编码的场景将分几次在时间和空间之间的音频和视频的编码对象，分别经复用传输到接收端，然后不同的对象进行解码，从而组合成所需要的视频和音频，我们都能很方便地使用不同的编码方法和表示方法，针对不同的对象，有利于不同类型数据的融合，并能方便操作和各种物体的编辑。例如，我们可以把一个卡通人物真实的场景，或把一个真实的人在虚拟演播室中，也可以方便地在互联网上进行交互，并根据自己的需要选择一个组。


各种视频、音频和图形文本对象。

MPEG-4系统的总体框架是自然或合成视听内容的表示、视听内容数据流的管理，如多点、同步、缓冲区管理等，支持系统的灵活性和配置不同部分。

与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4具有以下独特优势：

（1）基于内容的交互性

MPEG-4提供了基于内容的多媒体数据访问工具，如索引、超链接、下载、删除等。利用这些工具，用户可以很容易地从多媒体数据库中方便地获取对象的相关内容，并提供了内容的操作和比特流的编辑功能，可应用于交互式家庭购物，和数字效果消失，etc.mpeg-4提供高效的天然的或合成的多媒体数据编码方法。它可以结合自然场景或对象为合成的多媒体数据。

（2）高效压缩性

MPEG-4是基于更高的编码效率，与现有的或即将到来的标准相比，它是基于更高的比特率和视觉听觉质量在相同的比特率，这使得它可以在低带宽的信道上传输视频和音频，同时还可以编码MPEG-4数据流同时发生。多-查看或多场景中的信道数据流可以有效地同步集成到最终数据流。这可用于3D游戏、3D电影、飞行模拟练习，等等。

（3）通用易访问性

MPEG-4提供了一个强大的易出错环境，以确保它在许多无线和有线网络和存储介质中的应用。另外，MPEG-4还支持基于内容的可伸缩性，将内容、质量、复杂度划分为多个小片段，以满足不同用户的不同需求，支持不同带宽、不同信道容量的存储信道和接收端。

这些特点无疑将加速多媒体应用的发展，应用得益于互联网多媒体应用；广播电视；交互式视频游戏；实时通信；互动媒体应用；演播室技术和影视后期制作；使用面部动画技术的虚拟会议；多媒体邮件；移动通信条件下的多媒体应用；远程视频监控；通过ATM网络远程数据库服务等。MPEG-4主要应用如下：

（1）因特网音频和音频广播的应用

因为每过一天，传统电视广播的成长，互联网用户的数量，观众逐渐减少，会有广告收入减少，所以固定的电视广播现在最终将TCP / IP网络广播，观看的观众从一个简单的遥控器选择的在线视频点播通道。视频点播的概念不是下载程序到硬盘，然后发挥它，但流媒体视频，点击观看，发射和在路边玩耍。

现在互联网中的视频和音频：真正的网络，真正的媒体，媒体微软公司，苹果公司的QuickTime，其音频格式的定义不兼容，可能会导致在媒体流混乱难以控制，和网络视频应用MPEG-4提供了一系列的标准工具，使视频和音频流标准的一致性。因此，对视频和音频播放互联网上的MPEG-4的使用应该说是安全的选择。

（2）应用于无线通信

MPEG-4高码率压缩、交互和分级特性特别适用于窄带移动互联网中的多媒体通信，手机将成为未来的多媒体移动接收机，不仅可以播放移动电视电话、移动互联网，还可以接收移动多媒体广播和收看电视。

（3）应用于静态图像压缩

静止图像（图片）在因特网上被广泛使用。现在，JPEG技术被用来对互联网上的图片进行压缩，MPEG-4中的静态图像（纹理）压缩是基于小波变换的。在相同的质量条件下，压缩文件的大小约为JPEG压缩文件的1／10，将jpeg图像转换成MPEG-4格式可以大大提高网络中图像的传输速度。

（4）应用于电视和电话

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传统的压缩编码标准的窄带电视电话业务，如H.261，采用帧内压缩、帧间压缩，像素复位帧提取降低比特率，但编码效率和图像质量不理想，压缩编码的MPEG-4可以在非常低的比特率达到质量和可接受的视听信号，使电视可以在公共电话网络实现窄带。

（5）应用于计算机图形学、动画和仿真。

MPEG-4的特殊编码方式和强大的交互能力使基于计算机图形和动画MPEG-4从各种多媒体数据库中获得的材料，和预期的结果实时的组合。因此，未来的计算机图形可以发展到期望的方向允许的范围内，MPEG-4语法，生成动画和仿真效果不能今天的想象。

（6）应用于电子游戏

MPEG-4可以用合成图像和声音混合自然图像和声音。它在编码方式上有着前所未有的灵活性，可以即时从各种来源的多媒体数据库中调用资料，这样就可以产生像电影这样的视频游戏，实现高度自由度的交互式操作。

7、MPEG-7标准

MPEG-7标准被称为多媒体内容描述接口，提供各种多媒体信息的标准化描述。这种描述将涉及到内容本身，让用户感兴趣的信息的快速和有效的查询，它将扩展现有内容识别特定的解决方案的能力有限，特别是因为它包含了更多的数据类型。换句话说，MPEG-7描述各种不同类型多媒体信息提供了一套标准的描述符。标准是在1998年10月提出。

MPEG-7的目标是支持多种音频和视觉的描述，包括自由文本、N维时空结构、统计信息、客观属性、主观属性、生产属性和组合信息，视觉信息的描述，包括颜色、视觉对象、纹理、草图、形状、体积，空间关系、运动和变形。

MPEG-7的目标是提供一个描述多媒体材料，代表不同层次的信息使用者需求的方法，基于信息的抽象水平。以视频内容为例，较低抽象层将包括形状、大小的描述，纹理，颜色，运动（轨道）和位置。音频低抽象层包括语气、音调、音速，声音的速度的变化，和声音的空间位置。最高级别将语义信息：例如，这是一个场景：一只鸭子躲在树的后面，有一辆路过的窗帘后面，抽象层是提取特点：许多低层相关的功能可以在一个完全自动提取导的方式，而高层次的功能需要更多的人力interaction.mpeg-7还允许基于视觉图像声音数据的检索，反之亦然。

MPEG-7的目标是支持数据管理的灵活性、全球化和数据资源的互操作性。

MPEG-7标准包括一系列描述符（特征描述符的描述符表示定义的语法和语义特征）；描述一系列的结构（结构和语义内容之间的成员）；详细描述了语言和描述定义语言（DDL）结构描述；一个或多个编码方法。

在我们的日常生活中，音频和视频数据的日益普及需要有效的多媒体系统访问和互动。这种需求和一些重要的社会和经济问题，在许多专业和消费应用的需要，特别是在网络高速发展的今天，以及MPEG-7的最终目的是把多媒体内容在网络上喜欢文字现在可以搜索。这让大众接触到大量的多媒体内容和MPEG-7标准可以支持的应用非常广泛，如下：

（1）音像数据库的存储与检索；

（2）广播媒体（广播和电视节目）的选择；

（3）互联网上的个性化新闻服务；

（4）智能多媒体与多媒体编辑；

（5）教育领域的应用（如数字多媒体图书馆等）；

（6）长途购物；

（7）社会和文化服务（历史博物馆、艺术走廊等）；


（8）调查服务（识别人类特征、辩论等）；
（9）遥感；

（10）监视（交通管制、地面交通等）；

（11）生物医学应用；

（12）建筑、房地产和室内设计；

（13）多媒体目录服务（如黄页、旅游信息、地理信息系统等）；

（14）家庭娱乐（个人多媒体收藏管理系统等）。

原则上，任何类型的av（音频视频）材料都可以通过任何类型的查询材料检索。例如，视听材料可以查询通过视频、音乐、语言等，通过搜索引擎来匹配查询数据和MPEG-7的直观描述，查询的例子如下。

音乐：在键盘上演奏几张音符可以得到包含（或近似）旋律要求的音乐列表，或者以某种方式匹配一些音符，例如从情感方面。

图形：屏幕上的行数可以得到一组图像一样的图形，符号，表意文字（符号），等等。

运动：对于给定的一组对象，描述对象之间的运动和关系，并将描述所描述的时空关系的动画列表。

电影剧本（情节解释）：对于给定的内容，描述动作将获得与动作相似的电影剧本列表。

8、MPEG-21标准

互联网改变了物质商品交换的商业模式，这是新的电子商务市场将带来新的问题：如何获取数字视频、音频和图形数字商品的合成，如何保护多媒体内容的知识产权，如何为用户提供透明的媒体信息服务，如何检索内容，如何保证服务质量。此外，许多数字媒体（图片，音乐，等）的产生和个人用户使用。这些内容提供商共享相同的关注商业内容提供商：内容管理和搬迁，各种权利的保护，未经授权的访问和修改保护，商业秘密和PR保护ivacy。目前，虽然传输和数字媒体消费结构的建立和确定与此相关的因素，但这些要素之间，规格描述方法还没有一个结构或框架，确保简单的数字媒体消费的迫切需要一个明确的关系，处理好与数字消费in.mpeg-21元素之间的关系是放在这种情况下提出。

制定MPEG-21标准的目的是：（1）将不同的协议、标准和技术；（2）制定新的标准；（3）将这些不同的标准。MPEG-21标准实际上是一些关键技术的集成，通过透明的集成环境和加强全球数字媒体资源、内容描述、创建、传播、使用、识别、收费管理、产权保护、隐私保护管理、用户终端和网络资源提取、事件报告等功能。

任何个人或团体在MPEG-21多媒体框架标准的环境相互作用，或者利用MPEG-21数字项的实体可以被视为一个用户。从纯技术角度，MPEG-21无差异的内容提供商和consumer.mpeg-21多媒体框架标准包括以下内容：（1）用户需求的内容安全传输和交换价值；（2）一个数字的理解；（3）个人的内容；（4）在业务规则的价值链；（5）与实体的业务兼容；（6）其他多媒体框架的引入；（7）MPEG标准的兼容和支持；（8）符合一般规律；（9）MPEG-21标准和各部分的C通信性能的测试；（10）提高价值链中的媒体数据的使用；（11）为了保护用户的隐私；（12）数据完整性的保证；（13）内容和交易跟踪；（14）提供业务流程的观点；（15）一般商业内容的处理标准；（16）对独立发展的长期投资业务和技术；（17）用户权利的保护，包括：可靠性、债务、保险、损失和破坏servicebad，支付处理和风险防范；（18）和使用一种新的商业模式的建立

9。其他压缩编码标准

1，真实视频

真正的视频
现实网络开发了一种压缩技术，用于在窄带（主要互联网）上进行多媒体传输。
2.wmt

WMT是由媒体传输互联网上的微软公司开发的视频和音频压缩编码技术。该技术已经被集成到整个WMT服务器和客户端的架构，采用MPEG-4标准的一些原则。

3.quicktime

QuickTime是一种存储的文件格式和传输架构，传输和播放多媒体文件。存储和传输的多媒体被多种压缩模式压缩。传输是通过RTP协议实现的。

标准化是工业化成功的前提。H.261和H.263推动了电视和视频会议的发展。早期的视频服务器产品基本上都采用M - JPEG标准创建的视频非线性editing.mpeg-1时代成功地在中国推广VCD行业，DVD和数字电视等消费电子行业的MPEG-2标准，其它MPEG标准的应用实施或发展，真实网络实时视频公司的发展，微软公司和苹果的QuickTime为首的网络流媒体，视频压缩编码标准对同步脉冲的应用和发展，与行业应用。未来社会是信息社会，和各种多媒体数据的传输和存储信息处理的基本问题。因此，视频压缩标准必将发挥越来越重要的作用。