几种视频压缩标准

几种视频压缩标准简介

3. 基于嵌入式视频服务器的网络化数字视频监控

3.1 什么是网络数字监控

简单的说，网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。

系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。

3.2 几种视频压缩标准简介

1）MJPEG

MJPEG 是指Motion JPEG，即动态JPEG，按照25帧/秒速度使用JPEG 算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。是由JPEG专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：1的压缩率，但这个比率相对来说仍然不足。就像每一帧都是独立的图像一样。MJPEG图象流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。因为每帧都可任意存取，所以MJPEG 常被用于视频编辑系统。动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频，但是，它需要依赖附加的硬件。而且，由于MJPEG不是一个标准化的格式，各厂家都有自己版本的MJPEG，双方的文件无法互相识别。

MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽很大。一般单路占用带宽2M左右。

2）H.263

H.263 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。

H.263 采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。埃帧内用改进的DCT 变换并量化，在帧间采用1/2 象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。

H.263标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。

3）MPEG-1

VCD标准。

制定于1992年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM,Video-CD、CD-i。它用于传输1.5Mbps数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码，经过MPEG-1标准压缩后，视频数据压缩率为1/100～1/200，影视图像的分辩率为360×240×30（NTSC制）或360×288×25（PAL制），它的质量要比家用录像系统（VHS-Video Home System）的质量略高。音频压缩率为1/6.5，声音接近于CD-DA的质量。MPEG-1允许超过70分钟的高质量的视频和音频存储在一张CD-ROM盘上。VCD采用的就是MPEG-1的标准，该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解码后的图象质量有所降低。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。MPEG1标准占用的网络带宽在1.5M左右。

4）MPEG-2

DVD标准。

制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率，主要针对高清晰度电视（HDTV）的需要，传输速率在3-10Mbits/sec间，与MPEG-1兼容，适用于1.5～60Mbps甚至更高的编码范围。分辩率为720×480×30（NTSC制）或720×576×25（PAL制）。影视图像的质量是广播级的质量,声音也是接近于CD-DA的质量。MPEG-2是家用视频制式（VHS）录像带分辩率的两倍。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。除了做为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及多级多点的直播(Direct Broadcast Satellite) 提供广播级的数字视频。MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制，MPEG-2所带来的高清晰度画面质量(如DVD 画面)在电视上效果并不明显，到是其音频特性(如加重低音，多伴音声道等)更引人注目。

MPEG-2的画质质量最好，但同时占用带宽也非常大，在4M~15M之间，不太适于远程传输。

5）MPEG-4

如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG－4则很好的结合了前两者的优点。它于1998年10月定案，在1999年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于1999年底结束。MPEG－4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为广阔的平台。它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些

工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。MPEG-4的特点是其更适于交互A V服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。

MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。以目前的技术，一般占用带宽大致在几百K左右。

3.3 网络数字视频监控的应用

当前，随着经济发展水平的提高和技术的成熟，宽带接入及通讯已经成为电信领域最有潜力的广阔市场。据预测到2004年全球Internet用户将突破10亿，其中约有4.7亿用户将通过宽带接入方式。

在中国，总理在“两会”的工作报告中也首次提到：重点支持建设高速宽带信息业务。2001年中国电信的目标用户是全年发展180万宽带用户，其中ADSL用户30万，以太网接入用户150万；背靠上市的长城宽带网络服务公司2001年要在全国建成完工宽带社区用户300万，预计投资25亿元人民币；还有联通、网通、吉通、铁通等各路人马大搞“圈地运动”。

随着Internet和宽带网络技术的日益发展，传统的以文字和图片为主的内容服务已不能满足用户的需求，具有视频和音频的多媒体内容服务即将成为主流，这是互联网技术发展的必然趋势。近两年来一种崭新的全数字化网络视频监控系统正在得到广泛应用。

网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用嵌入式的“网络视频服务器”，实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。

网络数字视频系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：

A. 利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。

B. 系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。

C. 维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。

D. 系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。

E. 在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。

监控系统视频传输方法的选择与技术浅析

关键词：视频、传输、监控、干扰

一、概述

电视监控系统中，通常按照功能分为前端部分、传输部分和主控部分，传输系统将监控系统的前端设备与终端设备联系起来的物理通道。前端设备所产生的图像信号、声音信号、各种报警信号通过传输系统传送到控制中心，并将控制中心的控制指令传送到前端设备。系统工程中，良好的视频传输设计是监控系统中非常重要的一部分。如果建设一套好的系统，选用的都是高指标、高画质的摄像机、镜头、监视器、录像机，但是没有良好的传输系统，最终在监视器上看到的图像将无法令人满意。根据“木桶法则”，最终的图像质量将取决于整个系统中最差的一环；而这最差的一环往往就是传输系统。系统的设计和安装人员必须根据实际需要选择合适的传输方式、高质量的传输线缆、专用连接头和设备、并按专业标准进行安装，才能达到理想的传输效果。

二、监控系统图像传输的几个要点

监控系统往往要根据不同用户、系统规模、覆盖面积、信号传输距离、信息容量等对系统的功能及质量指标要求不同，而采用不同的传输方式。监控系统中往往也要求传输报警信号、音频信号、控制数据信号等，但图像传输决定着监控系统的好与坏,是最受关注的。由于动态图像信号的信息量大，频带宽，监视实时性强，因此传输的重点就是视频图像信号的传输。

1、衰减传输距离：监控普及化进程的加速及应用领域日益广泛并不断拓展，促使监控系统规模不再局限于几至几十个点，传输距离也由原来的几十、几百米发展到几公里、几十公里，甚至跨城省区、跨国界传输。从而也推动了监控图像的传输方式的变革，由单一视频基带传输方式发展到视频基带、双绞线、光纤、射频（宽频共缆）、微波、数字网络多

元化传输并存模式。由于视频信号采用不同的传输方式，其传输介质的物理特性不同导致信号传输距离不同，传输质量也存在很大差异，故建设监控系统必须根据传输距离和图像质量要求选择合适的传输方式。

2、视频干扰与抗干扰：在视频监控中，视频信号经过线缆传输时，常常会遇到各种外界干扰源（例如：电源干扰、电磁波干扰、低频干扰、静电干扰等）影响，使监控图像出现网纹、横条、噪点等干扰现象影响图像质量，严重的会使监控系统无法达到业主（客户）的要求，从而使工程商不得不亡羊补牢，被动地二次投资改善图像质量，费力、费财又耗时带来不少损失。视频干扰也是影响视频传输质量的一个重要因素，在系统设计、施工中是必须考虑的一个重要问题。

3、图像信噪比：信噪比(S/N)就是信号与噪声的比值，图像信噪比和图像清晰度一样，都是衡量图像质量高低的重要指标。图像信噪比是指视频信号的大小与噪波信号大小的比值，两者是同时产生而又不可分离的，噪波信号为无用的信号。监控行业标准规定，系统S/N≥38dB时才能达到监控图像传输国家标准，这一指标取决于摄像机视频信噪比、传输损失和干扰信号。当噪波信号达到某个限度时对视频信号会产生一定影响，所以在选择摄像机和传输系统时，应选择一些视频指标较高的（≥50dB），以使图像传输质量得到保证。为确定这个限度，一般取两者的比值作为衡量的标准。如果图像的信噪比大，图像的画面就干净，就看不到什么噪波的干扰（主要画面中有雪花状），图像看起来就很舒服；如图像的信噪比小，则在画面中会布满雪花状干扰现象，就会影响图像收看效果。

三、常见的几个视频传输方式介绍

1、视频基带传输：是最为传统的电视监控传输方式，对0～6MHz视频基带信号不作任何处理，通过同轴电缆（非平衡）直接传输模拟信号。其优点是：短距离传输图像信号损失小，造价低廉,系统稳定。缺点：传输距离短，300米以上高频分量衰减较大，无法保证图像质量；一路视频信号需布一根电缆，传输控制信号需另布电缆；其结构为星形结构，布线量大、维护困难、可扩展性差，适合小系统。

2、光纤传输：常见的有模拟光端机和数字光端机，是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式，通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。其优点是：传输距离远、衰减小，抗干扰性能最好，适合远距离传输。其缺点是：对于几公里内监控信号传输不够经济；光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理，维护技术要求高，不易升级扩

容。

3、网络传输：是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式，采用MPEG2/

4、

H.264音视频压缩格式传输监控信号。其优点是：采用网络视频服务器作为监控信号上传设备，有Internet网络安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是：受网络带宽和速度的限制，只能传输小画面、低画质的图像；每秒只能传输几到十几帧图像，动画效果十分明显并有延时，无法做到实时监控。

4、微波传输：是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法，将图像搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输。其优点是：省去布线及线缆维护费用，可动态实时传输广播级图像。其缺点是：由于采用微波传输，频段在1GHz以上，常用的有L波段（1.0～2.0GHz）、S波段（2.0～3.0GHz）、Ku 波段（10～12GHz）,传输环境是开放的空间很容易受外界电磁干扰；微波信号为直线传输，中间不能有山体、建筑物遮挡；Ku波段受天气影响较为严重，尤其是雨雪天气会有严重雨衰想象。

5、双绞线传输（平衡传输）：也是视频基带传输的一种，将75Ω的非平衡模式转换为平衡模式来传输的。是解决监控图像1Km内传输，电磁环境复杂场合的解决方式之一，将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是：布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是：只能解决1Km以内监控图像传输，而且一根双绞线只能传输一路图像，不适合应用在大中型监控中；双绞线质地脆弱抗老化能力差，不适于野外传输；双绞线传输高频分量衰减较大，图像颜色会受到很大损失。

6、宽频共缆传输：视频采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等技术，将数十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是：充分利用了同轴电缆的资源空间，四十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现“一线通”；施工简单、维护方便，大量节省材料成本及施工费用；频分复用技术解决远距传输点位分散，布线困难监控传输问题；射频传输方式只衰减载波信号，图像信号衰减很小，亮度、色度传输同步嵌套，保证图像质量达到4.5级以上国家标准；采用75Ω同轴非平衡方式传输使其具有非常强抗干扰能力，电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是：采用弱信号传输，系统调试技术要求高，必须使用专业仪器。宽频调制端需外加AC220V交流电源，但目前大多监控点都具备这个条件。

四、监控视频传输的综合评价与工程实践中传输方法的选择

通过对上述几种监控传输方式的比较可以看出，每种传输方式都应一分为二地看待，都有自己的适应性和优异之处，又有不足之处。所以不能笼统的讲哪种传输好哪种传输不好，如果那样讲了，就是不负责任，就是没有根据。一种传输方式是否得体不是看其方式本身如何，而是看其所用方式是否适用于应用场所。打个比方，感冒、咳嗽药同是治病的药物，不能说哪种药好与坏，要看是否对症下药了。对于传输三、四百米内的监控环境，采用视频基带传输方式比较好，其频率损失、图像失真、图像衰减的幅度都比较小，能很好的完成传送视频信号的任务。如果传输中存在高压设备、交流变频器、变电站等干扰源，则应选择宽频共缆、双绞线传输方式，以保证视频传输质量。对于传输距离较远的监控环境，建议采用光纤传输，光纤传输具有衰减小、频带宽、抗电子电磁干扰强、重量轻、保密性好等众多优点，已成为长距离视音频及控制信号传输的首选方式。有的监控环境比较复杂，且布线难度比较大，可选用微波方式传输监控信号，既不用布线又可以解决信号远传问题，但在南方降雨较多的区域应该慎用，防止下雨天气监控信号受雨衰影响。对于跨城区、超远距离或已有内部局域网的监控环境来讲，监控信号传输可选用数字网络传输方式，通过把视频或控制信号直接转换成数字格式在网络上传输，用连接在网络中的副控软件对监控信号进行多方监看和控制。但受网络带宽和视频压缩比的限制，图像指标不容乐观，用于普通的监看还可以。对于点位较多、点位分散、传输距离几百米至几公里的监控环境，或是煤矿、电厂、船厂等存在严重视频干扰源的监控环境，宽频共缆监控传输方式具有非常大的优势。一根同轴电缆传输几十路的图像和控制信号，大大减少了电缆使用量，极大地降低了电缆敷设的施工量；把图像直接调制到高频载波上传输，远远绕开了常见视频干扰0～10MHz的干扰频段，使系统抗干扰性能大大提高；“总线+星型”即树型布线结构，方便扩容，便于维护。总之，监控传输方式的选用应具体问题具体分析，事先把监控传输中出现的问题考虑到，不应盲目上马以致交不了工、验不了收，本文试从实用角度对监控信号的传输进行浅要分析，期望对工程商做监控项目有所裨益。

S2508 技术规格

系统信息

主处理器：采用Motorola的工业级POWER PC专业嵌入式处理器，工作温度可达105度。

操作系统：最具稳定特性的嵌入式操作系统RTOS。

操作界面：图形化菜单操作界面（OSD菜单）。

控制方式：面板操作、遥控器操作、PS/2键盘控制、网络接入控制、RS232接入控制。

视频

压缩标准：MPEG-4、MPEG-2标准。

记录速度：PAL每路1—25帧/秒可调，NTSC每路1—30帧/秒可调。

码流范围：32K—4000K。

视频输入：4路混合视频（NTSC/PAL）BNC（1.0Vp-p，75Ω）。

音频

压缩标准：G.72X、AC-3等标准可选。

码流范围：8K—384K。

音频输入：4路音频输入200-3000mVp-p，10K。

图像

分辨率：

D1格式为704*576，3/4 D1格式为528*576，2/3 D1格式为480*576，

1/2 D1格式为352*576，VGA格式为640*480，CIF格式为352*288

QCIF格式为176*144

图象压缩：MPEG-4、MPEG-2。

画质：有三种设置图像画质方法：

1、可变码率（VBR）；

2、固定码率（CBR）

3、平均图像画质（MinMaxQ），根据客户需求有多档画质可调。

注：VBR和CBR都是通过设置码率来改变图像画质；MinMaxQ是定下某种画质后，码率会迅速反映画面的运动程度，MinMaxQ这种策略非常适合监控系统的应用。

图像备份：可通过USB接口或网络接口进行备份。

云台控制

云台及快球控制接口：RS485。

云台及快球控制协议：内置大部分常用品牌云台解码器及快球的控制协议。

加载或升级协议：可动态加载或升级控制协议。

存储功能

硬盘数量：可选内置1个IDE接口，可挂接2个硬盘。

硬盘空间占用：视频60-1000字节/小时，音频3.6M-172M字节/小时。

备份接口：USB接口、以太网接口。

报警输入/输出

报警输入：4路电压值输入（报警输入端报警时须提供+5V-+15V直流电压）。报警输出：多路（至少1路）继电器输出（输出常开/常闭触点输出）。

网络接口

网络接口：RJ45座，10M/100M自适应以太网接口。

串行接口：RS232接口，采用RJ45座。

光纤通讯接口：单纤单向光纤接口，单纤双向光纤接口，1~2个。

电源和功耗

电源要求：直流电压输入供电（外接线性稳压变压器），支持上电自动开机，无需开关。电源功耗：150W MAX。

电源标准：ATX。

物理参数

外型尺寸：标准工业机箱，长160*宽140*高39（单位：mm）。

重量（不含硬盘）：2.8KG。

设备颜色：黑色、蓝色、银灰色。

安装方式：台式安装或者机架安装，并且适合室外环境。

存储/使用环境

使用温度：0°C—55°C。

使用湿度：20%—93%。

存储温度：-40°C—55°C。

存储湿度：20%—93%。

大气压：86kpa—106kpa。

附件

标准附件：遥控器、机架固定配件、说明书、光盘等（以实物为准）。

可选附件：光纤通讯接口板、E1通讯接口板、802.11b无线通讯接口板等。

DS-4004HC系列视音频压缩卡是采用了目前最先进的H.264(MPEG-4/part10)视频压缩算法和OggVorbis音频压缩技术的专业数字监控产品，该系列板卡拥有强大的视频压缩引擎，与M卡和H卡相比，TE404HC系列板卡在功耗大大降低的同时提供了更高的性能，在一块压缩卡上最多可实现16路CIF分辨率的实时编码，同时还提供了更灵活的配置方式，可以在4路CIF编码和1路4CIF编码之间任意切换。全新布局的电路板更加紧凑和稳定，兼容的SDK接口使开发更加快捷、容易。

DS-4004HC系列板卡采用了完全硬件的技术实现视音频实时编码、活动视频预览、音频预览、运动检测，视频图像由板卡直接传送到显存，压缩的码流也由板卡直接传送到内存，无需主机CPU介入操作，大大节省了主机的CPU资源。一台PC能稳定、可靠地支持64路视音频输入，每路都能进行实时编码，控制参数完全独立可调。该系列板卡还能和硬件解码卡配套使用，能够将视频输出至模拟监视器，从而为网络数字监控提供了完整的解决方案。视频：

视频输入：1-16路复合视频信号

支持制式：PAL、NTSC

分辨率：704*576(PAL)、704*480(NTSC)

352*288(PAL)、352*240(NTSC)

176*144(PAL)、176*120(NTSC)

88*72(PAL)、88*60(NTSC)

帧率：25F/S、30F/S

输出码率：32kbps-1000kbps(CIF)

70kbps-4000kbps(4CIF)

音频：

语音输入：1-16路语音线路输入

采样率：16KHz

输出码率：16kbps

特点功能：

采用H.264(MPEG-4/part10)视频压缩标准，压缩比极高，图像质量好

采用OggV orbis语音压缩标准，16KHz采样，输出码率16kbps

实时完成视频和音频压缩，不丢帧

预览分辨率和编码分辨率可达4CIF

兼容PCI 2.2规范，1台PC可支持64路

支持WINDOWS 2000/XP操作系统

提供完整的SDK开发包、DEMO软件及其源程序

提供PC平台播放器的SDK和网络SDK，局域网延时不超过1秒（无B帧时更短）

可设置编码的帧格式(I、B、P帧序列)

可设置图像质量和码率

可设置视频信号的亮度、色度、对比度

支持运动检测

支持OSD、LOGO和区域屏蔽

支持水印(WATERMARK)技术

支持双编码

详细参数：

8路实时监控、录像和回放，总资源200帧/秒，每路录像帧率在1-25帧连续可调

压缩方式：小波压缩，视频压缩比例：150∶1——200∶1

具有1、4、6、9、16多种画面显示方式

单画面使用超高清晰度（704*576）显示，单画面、多画面切换；多画面为一般清晰度(352*288)显示，具有多种显示模式。回放具有局部放大功能

录像回放：单路、多路回放、回放速度可自由调节，图像占用空间120-150m/时/路，性能更稳定。回放检索时间功能，比普通日历检索、文件包检索更方便、直观

硬盘资源占用：每路每小时120MB～150MB左右

网络功能：网络功能强大，仅占2M带宽，LAN、DDN、ADSL完全达到多路实时传输。具有云台/镜头控制功能

图像分辨率: 704×576, 352×x288, 160×120

电子地图：将布防电子地图融入硬盘录像机显示界面内，直观显示布防区域内报警情况

支持NTSC, PAL 制式

看门狗功能：设有WatchDog，具有死机/断电重启功能

图像保护：更具有16路同时回放、逐帧回放、局部放大、画面拉伸、柔化锐化、录像资料内置水印保护，防止篡改等多项独特功能

带云台控制功能，具有报警联动录像功能，可以报警联动输出

录像方式灵活，有手动、定时、报警等录像方式

更具有16路同时回放、逐帧回放、局部放大、画面拉伸、柔化锐化、录像资料内置水印保护，防止篡改等多项独特功能，中文界面友好，操作系统稳定，防死机, 具有自动恢复功能历史操作记录保留备查

支持各种网络，如：LAN、Internet、PSTN、ISDN等。可以远程控制、回放、下载、录像等

新版加密软件特点：

◇录像帧数提高到200-240帧

◇图像显示、回放画质明显提高，色彩逼真

◇客户端IE直接浏览

S2508 产品简介

恒生数字S2500 网络视频服务器可以对输入的模拟视音频信号，RS485控制信号，报警信号，通过以太网或相应的扩展接口传输进网络，S2500网络视频服务器可以在32k-4M的码率上，实现从Qcif到D1的完整编码方案，与VXS视频转发服务器，客户端软件，M2500系列数字矩阵配合，提供全方位的网络监控系统及大型行业解决方案。

恒生数字S2500 网络视频服务器可应用到银行、证券、高速公路、电信电力、大楼大厦、医院、卫星、油田、矿井等场合。

产品的主要特点

MPEG4，MPEG2压缩，提供从QCIF到D1(704*576)的多种分辨率支持，码率从32k到4M可调。

所有视频可同时在D1的分辨率下实现25帧全速编码(PAL制式25帧/秒，NTSC制式30帧/秒，帧率可调)

支持以太网，802.11b，单纤双向，PPPOE/ADSL等多种网络接入方式。

同时传送视频、控制信号(异步串口数据RS232/485) 和语音信号。

本地视音频分别提供一路BNC输出，可供调试及视音频对讲使用。

可通过ARP协议、串口进行系统基本设置，通过网络管理端进行具体设置。

单路产品支持视频输入2选1和轮询。

具备外部电压量报警输入和报警输出。

支持DNS，DHCP 支持动态IP，支持在NA T环境中应用。

支持通过时间服务器同步时间。

上电自动开机。

可选的IDE硬盘支持，可以直接定购支持本地存储的型号或者通过增加扩展卡升级。

支持通过VXS网络视频服务器实现中央储存。

视频压缩编码技术及应用

2005年第9期信息技术 中图分类号:T N919.31 文献标识码:B 文章编号:1009-2552(2005)09-0047-02 MPEG4视频压缩编码技术及应用 赵　巍,艾斯卡尔 (新疆大学电子系,乌鲁木齐830046) 摘　要:MPEG4是国际标准组织制定的多媒体通信的标准,文中概述了MPEG4的背景,MPEG4与MPEG1,MPEG2的主要区别以及MPEG4的主要技术。最后,展望了MPEG4的应用前景。 关键词:MPEG4;视频对象平面 MPEG4video compression coding technology and its application ZHAO Wei,Askar (Dep artment of E lectron.Xinjiang U niversity,U rumqi830046,China) Abstract:The MPEG4standard is w orked out for multimedia communications by IS O.This paper deseribes the background of MPEG4’s appearance,the basic structure of MPEG4,the main differences between MPEG4 and MPEG1Π2,the key technology of MPEG4.Finally,it forecasts the foreground of its application. K ey w ords:MPEG4;VOP 0　前言 解决视频、音频数字化后数据量大与数字存储媒体和通信网容量小的矛盾的主要途径之一就是压缩。为此,国际标准化组织先后于1993年和1995年制定了视频、音频编码的国际标准MPEG1和MPEG2。MPEG1,MPEG2技术当初制定时,它们定位的标准均为高层媒体表示与结构,但随着计算机软件及网络技术的快速发展,MPEG1,MPEG2技术的弊端就显示出来了:交互性及灵活性较低,压缩的多媒体文件体积过于庞大,难以实现网络的实时传播。因此,制定出了新的多媒体通信标准MPEG4。 1　MPEG4与MPEG1,MPEG2的比较MPEG1,MPEG2都是采用第一代压缩编码技术,着眼于图像信号的统计特性来设计编码器,属于波形编码的范畴。第一代压缩编码方案把视频序列按时间先后分为一系列帧,每一帧图像又分成宏块以进行运动补偿和编码。这种编码存在以下缺陷: (1)将图像固定地分成相同大小的块,在高压缩比的情况下会出现严重的块效应,即马赛克效应; (2)不能对图像内容进行访问、编辑和回放等操作; (3)不能充分利用人类视觉系统(H VS,Huaman Visual System)的特性。 MPEG4代表了基于模型Π对象的第二代压缩编码技术,它充分利用了人眼视觉特性,抓住了图像信息传输的本质,从轮廓、纹理思路出发,支持基于视觉内容的交互功能,这适应了多媒体信息的应用由播放型转向基于内容的访问、检索及操作的发展趋势。 MPEG4为支持基于内容编码而提出了AV (AVO,Audio Visual Object)对象的概念,在MPEG4中所见的视音频已不再是过去MPEG1,MPEG2中图像帧的概念,而是一个个视听场景(AV场景)。不同的AV场景由不同的AV对象组成,AV对象是听觉,视觉或视听内容的表示单元,其基本单位是原始AV 对象,它可以是自然的或合成的声音,图像。原始AV对象具有高效编码,高效存储与传输以及可交互操作的特性,它又可进一步组成复合AV对象。 因此,MPEG4标准的基本内容就是对AV对象进行高效编织,组织,存储与传输。MPEG4B不仅可提供高压缩率,同时也可实现更好的多媒体内容互动性及全方位的寸取性,它采用开放的编码系统,可随时加入新的编码算法模块,同时也可根据不同应用需求现场配置解码器,以支持多种多媒体应用。 收稿日期:2005-03-02 作者简介:赵巍,男,硕士生,研究方向为数字图像处理。 — 7 4 —

视频格式和压缩标准大全

网络摄像机和视频服务器作为网络应用的新型产品，适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素，而这其中视频图像的技术又成为关键。在目前中国网络摄像机和视频服务器的产品市场上，各种压缩技术百花齐放，且各有优势，为用户提供了很大的选择空间。 JPEG 、M-JPEG 有相当一部分国内外网络摄像机和视频服务器都是采用JPEG，Motion-JPEG压缩技术，JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式，图像清晰、稳定，适于视频编辑，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。另外，因其压缩后的格式可以读取单一画面，因此可以任意剪接，特别适用与安防取证的用途。 Wavelet Transform 小波变换也属于帧内压缩技术，由于这种压缩方式移除了图像的高频成分，仅保留单帧图像信号，特别适用于画面变更频繁的场合，且压缩比也得到了一定的提高，因此也被一些网络摄像机和视频服务器所采用，例如，BOSCH推出的NetCam-4系列数字网络摄像机，深圳缔佳生产的NETCAM系列网络摄像机等。 H.263 H.263是一个较为成熟的标准，它是帧间预测和变换编码的混合算法，压缩比较高，尤其适用低带宽上传输活动视频。采用H.263技术生产的网络型产品，其成本较为适中，软/硬件丰富，适合集中监控数量较多的需求，如深圳大学通信技术研究所开发的SF－10网络摄像机和SF-20视频服务器，深圳新文鼎开发的W750视频服务器和W74GM网络摄像机等采用的都是这一压缩技术。 MPEG-4 MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题，在164KHZ的带宽上，MPEG-4平均可传5－7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络，如PSTN，ISDN,ADSL等，大大节省了网络费用。另外，MPEG-4的最高分辨率可达720×576，接近DVD 画面效果，基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点，使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一。 另外，也有部分厂商采用的是MPEG-1,MPEG-2压缩格式，除此之外，有的厂商还采用多种压缩技术相结合的方式，例如，有些国外推出的网络摄像机，其压缩方式就是MPEG-4,与JPEG 相结合，在可以看到JPEG静止图像的同时，利用MPEG-4高级压缩功能，令到高质量的动态图像也能在低带宽上传输。 纵观以上这些压缩技术，虽然MPEG-4以其良好的图像压缩性能，可支持非常低的宽带上达到视频会议的质量，从而成为未来网络型产品开发的主流方向，但就现在市场的应用情况来看，MPEG-4暂时还没有占到主导地位，究其原因，主要是由于虽然MPEG-4的国际标准已经制定，但MPEG-4的算法是公开的因而厂商各自为政，良莠不齐，对后续的二次开发带来了严重的影响，另外，MPEG－4在图像质量上也有待提高，在复杂的网路环境中，数据流

视频压缩编解码标准

广州市诚讯电子有限公司培训教程之视频压缩编解码标准

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 、H.264 ，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WMV以及Apple公司的QuickTime等。 监控系统大致可分为信号采集、传输、记录三部分。应用不同的视频压缩格式会影响到图像清晰度、画面延时、稳定性，主要的视频压缩算法包括：M-JPEG、Mpeg、H.264、Wavelet（小波压缩）。

MPEG系列标准 MPEG-1标准： 广泛的应用在VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，可以说99% 的VCD 都是用MPEG1 格式压缩的。 我们目前习惯的MP3，并不是MPEG-3，而是MPEG 1 layer 3，属于MPEG 1中的音频部分。MPEG 1的像质等同于VHS，存储媒体为CD-ROM，图像尺寸320×240，音质等同于CD，比特率为1.5Mbps。 MPEG-2标准: MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准，以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。PEG-2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定，编码码率从每秒3Mbps～100Mbps。MPEG-2不是MPEG-1的简单升级，MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。MPEG-2特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为DVD 和HDTV的编码标准。 MPEG-3标准: 是ISO/IEC最初为HDTV 开发的编码和压缩标准，要求传输速率在20Mbits/sev- 40Mbits/sec间，但这将使画面有轻度扭曲，而且由于MPEG2 的高速发展，此算法已被淘汰； MPEG-4标准: 传输速率要求较低，与MPEG-1和MPEG-2相比，更适于交互AV服务以及远程监控。 此算法也是目前在监控领域应用比较广泛、成熟的；

H265视频编码标准详解

数字视频编解码技术标准及其发展趋势 解读下一代视频压缩标准HEVC(H.265) 在数字视频应用产业链的快速发展中，面对视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的趋势，当前主流的视频压缩标准协议H.264(AVC)的局限性不断凸显。同时，面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率视频应用的HEVC(H.265)协议标准应运而生。本文重点分析了下一代视频压缩协议标准HEVC(H.265)的技术亮点，并对其在未来应用中将给整个产业带来的深刻变化予以展望。 H.264(AVC)从2003年5月草稿发布以来，凭借其相对于以往的视频压缩标准在压缩效率以及网络适应性方面的明显优势，逐步成为视频应用领域的主流标准。根据MeFeedia 的数据，由于iPad 以及其它新兴设备大多支持H.264 硬件加速，至2011年底，80%的视频使用H.264编码，并且随着支持H.264解码的设备不断增多，这一占有率还将进一步增长。 但是，随着数字视频应用产业链的快速发展，视频应用向以下几个方向发展的趋势愈加明显： l 高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720 P向1080 P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K x 2K、8K x 4K的数字视频格式; l 高帧率(Higher frame rate )：数字视频帧率从30 fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级; l 高压缩率(Higher Compression rate )：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。 由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现的如下一些局限性： (1) 宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。 (2) 由于分辨率的大大增加，单个宏块所表示的图像内容的信息大大减少，这将导致相邻的4 x 4或8 x 8块变换后的低频系数相似程度也大大提高，导致出现大量的冗余。 (3) 由于分辨率的大大增加，表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加，H.264中采用一个运动矢量预测值，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。因此，随着运动矢量幅值的大幅增加，H.264中用来对运动矢量进行预测以及编码的方法压缩率将逐渐降低。 (4) H.264的一些关键算法例如采用CAVLC和CABAC两种基于上下文的熵编码方法、deblock滤波等都要求串行编码，并行度比较低。针对GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU，H.264的这种串行化处理越来越成为制约运算性能的瓶颈。 为了面对以上发展趋势，2010年1月，ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group) 和

视频编码标准汇总及比较

视频编码标准汇总及比较 MPEG-1 类型：Audio&Video 制定者：MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽：2Mbps 特性：对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量，但当动作激烈时，图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式，因此这种技术不能广泛推广。它主要用于家用VCD，它需要的存储空间比较大。 优点：对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量。 缺点：当动作激烈时，图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式，因此这种技术不能广泛推广。 应用领域：Mixer 版权方式：Free 备注：MPEG-1即俗称的VCD。MPEG是ISO/IEC JTC1 1988年成立的运动图像专家组（Moving Picture Expert Group）的简称，负责数字视频、音频和其他媒体的压缩、解压缩、处理和表示等国际技术标准的制定工作。MPEG-1制定于1992年，它是将视频数据压缩成1~2Mb/s的标准数据流。对于清晰度为352×288的彩色画面，采用25帧/秒，压缩比为50：1时，实时录像一个小时，经计算可知需存储空间为600MB左右，若是8路图像以每天录像10小时，每月30天算，则要求硬盘存储容量为1440GB，则显然是不能被接受的。 --------------------------------------------------------------------------------------------- MPEG-2

类型：Audio&Video 制定者：MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽：视频上4.3Mbps，音频上最低的采样率为16kHz 特性：编码码率从每秒3兆比特～100兆比特，是广播级质量的图像压缩标准，并具有CD 级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道。作为MPEG-1的兼容性扩展，MPEG-2支持隔行扫描视频格式和其它先进功能，可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。但是MPEG-2标准数据量依然很大，不便存放和传输。 优点：MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道，具有CD级的音质。可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量、存储容量以及带宽的要求。支持隔行扫描视频格式和其它先进功能，可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。 缺点：压缩比较低，数据量依然很大，不便存放和传输，如用于网络方面则需要较高的网络带宽，因此不太适合用于Internet和VOD点播方面。 应用领域：Mixer 版税方式：按个收取(最初的收费对象为解码设备和编码设备，中国DVD制造商每生产一台DVD需要交纳专利费16.5美元。向解码设备和编码设备收取的专利授权费每台2.5美元) 备注：MPEG-2是其颁布的（活动图像及声音编码）国际标准之一，制定于1994年，是为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率而设计，为了力争获得更高的分辨率 （720×486），提供广播级视频和CD级的音频，它是高质量视频音频编码标准。在常规电视的数字化、高清晰电视HDTV、视频点播VOD，交互式电视等各个领域中都是核心的技术之一。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道。我们平时所说的DVD就是采用MPEG-2编码压缩，所以可有8种语言的配音。除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2的应用前景非常的广阔，

视频压缩编码及常用格式

视频压缩编码及常用格式 数据压缩编码已经拥有很长的历史，压缩编码的理论基础是信息论。从信息的角度看，压缩就是去除数据中的消除冗余。即保留不确定的信息，去除确定的信息，用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述压缩的目的是在尽可能保证视觉效果的前题下减少数据率。视频压缩比是指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩算法有某些共同的地方，但是运动的视频还有其本身的特性，因此在压缩是还要考虑其运动特性，这样才能达到高效果压缩的目的。 自从上世纪四十年代第一台电视机问世以来，视频技术的研究与应用已经有近六十年的历史。当前电视技术均为模拟视频技术，经过几十年的发展和完善，已经十分成熟。世界通行的模拟电视制式主要有：PAL（欧洲、中国）NTSC（北美、日本）和SECAM（法国）。 随着计算机技术近二十年的发展，特别是九十年代以来互联网的广泛应用，多媒体数字视频技术已经成为了当前信息科学中十分活跃的研究方向。数字化技术的引用。使得对视频信号的捕获、处理、压缩和储存都有了革命性的进步特别是在视频数据的压缩和储存上。国际电信联合会（ITC）于1990年正式提出了ITU-TH261建议，这是第一个关于使用化视频图像压缩编码的国际标准提议。九十年代中，IUT在该建议上提出了MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.263和JPEG2000等压缩标准。这些标准的制定和颁布，极大的促进了数字视频压缩与编码技术的研究和实用化。 视频编码标准的发展 视频编码技术在近年得到了迅速的发展和广泛的应用，并在日渐成熟，起标准是多个视频编码国际化标准的制定与应用，即国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC关于静态图像的编码标准JPEG、国际电信联盟ITU-T关于电视、电话会议的视频编码标准H261、H.263及H.264和ISO/TEC关于活动图像的编码标准MPEG-1,MPEG-2、MPEG-4等。这些标准图像编码算法融合了各种性能优良的图像编码方法，代表了目前编码的发张水平。 MPEG-1 MPEG-1标准于1993年8月公布，用于传输1.5Mbps数据传输的数据储存媒体运动图像及其伴音的编码。该标准包括五个部分：第一：说明如何根据第二部（视频）以及第三部分（音频）的规定，对音频和视频进行复合编码。第四部分说明检验解码器或编码器的输出比流符合前三部分规定的过程。第五部分是一个用完整的C语言实现的编码和解码器。 MPEG-1取得一连串的成功，如VCD和MP3的大量使用，可携式MPEG-1摄像

音频、视频压缩有哪些技术标准

音频、视频压缩有哪些技术标准？ 视频压缩技术有：MPEG-4、H263、H263+、H264等 MPEG-4视频编码技术介绍 MPEG是“Moving Picture Experts Group”的简称，在它之前的标准叫做JPEG，即“Joint Photographic Experts Group”。当人们用到常见的“.jpg”格式时，实际上正在使用JPEG的标准。JPEG规范了现代视频压缩的基础，而MPEG把JPEG 标准扩展到了运动图象。 MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1、MPEG-2中的大多数功能，它包含了H.263的核心设计，并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码，同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对象(Object-Based)的编码、基于模型(Model-based)的编码等第二代编码技术是MPEG-4标准的主要特征。 MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较 从上表可以看出，MPEG1和MPEG2主要应用于固定媒体，比如 VCD 和 DVD ，而对于网络传输，MPEG4具有无可比拟的优势。 H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍 1.H.263视频编码标准 1.H.263是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准，随后出现的第二 版(H.263+)及H.263++增加了许多选项，使其具有更广泛的适用性。 H.263是ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。 它是在H.261基础上发展起来的，其标准输入图像格式可以是

S-QCIF、QCIF、CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。 H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿，并增加了4种有效的 压缩编码模式。 2.H.263+视频压缩标准 1.ITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2，非正式 地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变 的基础上，增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原 H.263标准限制了其应用的图像输入格式，仅允许5种视频源格式。 H.263+标准允许更大范围的图像输入格式，自定义图像的尺寸，从而 拓宽了标准使用的范围，使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高 帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率，H.263+采用先进的帧 内编码模式；增强的PB-帧模式改进了H.263的不足，增强了帧间预 测的效果；去块效应滤波器不仅提高了压缩效率，而且提供重建图像 的主观质量。为适应网络传输，H.263+增加了时间分级、信噪比和空 间分级，对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有 意义；另外，片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码 能力。 3.H.264视频压缩标准 1.H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一 代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延 模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合， 如视频存储等。 2.提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和 丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。 3.在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之 间可分级，以适应不同复杂度的应用。 4.相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括 4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参 考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比， 同时大大提高了算法的复杂度。 G.7xx系列典型语音压缩标准介绍 G.7xx 是一组 ITU-T 标准，用于视频压缩和解压过程。它主要用于电话方面。在电话学中，有两个主要的算法，分别定义在 mu-law 算法（美国使用）和 a-law 算法（欧洲及世界其他国家使用），两者都是对数关系，但对于计算机的处理来说，后者的设计更为简单。 国际电信联盟G系列典型语音压缩标准的参数比较：

下一代视频编码标准HEVC分析研究

北京航空航天大学 2012－2013学年第一学期期末 《视频编码技术及其应用》 课程大作业 班级_____学号__________ 姓名____________成绩 _________ 2012 年1 月5日

下一代视频编码标准HEVC分析研究 （北京航空航天大学计算机学院） 目录 摘要 (3) 关键字 (3) Abstract (3) Key Words (3) 1、引言 (3) 1.1背景简介 (3) 1.2当前视频编码的主要挑战 (4) 1.3 H.264的缺点 (5) 1.4 HEVC的主要特征 (5) 2、HEVC技术分析 (6) 2.1 灵活的编码结构 (6) 2.2 多方向帧内预测 (7) 2.3 大尺度DCT变换 (7) 2.4 自适应采样点补偿 (7) 2.5 并行化的熵编码 (7) 3、结论 (8) 4、参考文献 (8)

摘要 下一代视频编码标准HEVC是继H.264之后视频编码领域的又一重大突破，该标准主要针对目前日益盛行的高清、超高清视频而开发，在克服H.264标准不足的同时，提出了多种针对高清视频编码的新技术。本文首先介绍了视频编码的背景和当前视频编码领域的主要挑战，随后分析了H.264编码标准的不足之处，进而引出了下一代视频编码标准HEVC。通过对HEVC中一些新技术的分析介绍，阐明了HEVC在高清视频领域的优势，对于详细了解HEVC的框架结构有提纲挈领的作用。 关键字 视频编码；HEVC；超高清视频编码；自适应采样点补偿；并行化熵编码 Abstract HEVC(High Efficiency Video Coding) is another breakthrough in video coding field after H.264, it concentrates on High Definition or Super High Definition video coding. In this paper, the background of video coding and some challenges of current video coding field is introduced first. After analysing some shortages of H.264, the author brings out the features of HEVC. The advantages of HEVC in High Definition video coding is clarified by analysing some new technologies in HEVC. This paper will be a introduction to details about HEVC. Key Words Video Coding; HEVC; Super High Definition Video Coding; Sample Adaptive Offset; Parallelization of Entropy Coding 1、引言 1.1背景简介 当前世界上的视频编码标准主要来源于国际电信联盟(ITU-T)的视频编码专家组VCEG和国际标准化组织(ISO)的运动图像专家组MPEG，他们基于不同的应用需求，分别制定了H.26x和MPEG系列视频编码标准。ITU的H.26x系列标准主要应用在实时的视频通信系统中，而MPEG系列标准则主要用于数字监控系统、视频存储、广播电视及因特网领域[1]。 2001年MPEG和VCEG又成立了视频联合工作组JVT，制定了H.264/AVC(即MPEG-4的第10部分)视频编码标准。H.264标准使得视频压缩效率提高到了一个

各种音视频编解码学习详解

各种音视频编解码学习详解 编解码学习笔记（一）：基本概念 媒体业务是网络的主要业务之间。尤其移动互联网业务的兴起，在运营商和应用开发商中，媒体业务份量极重，其中媒体的编解码服务涉及需求分析、应用开发、释放license收费等等。最近因为项目的关系，需要理清媒体的codec，比较搞的是，在豆丁网上看运营商的规范标准，同一运营商同样的业务在不同文档中不同的要求，而且有些要求就我看来应当是历史的延续，也就是现在已经很少采用了。所以豆丁上看不出所以然，从wiki上查。中文的wiki信息量有限，很短，而wiki的英文内容内多，删减版也减肥得太过。我在网上还看到一个山寨的中文wiki，长得很像，红色的，叫―天下维客‖。wiki的中文还是很不错的，但是阅读后建议再阅读英文。 我对媒体codec做了一些整理和总结，资料来源于wiki，小部分来源于网络博客的收集。网友资料我们将给出来源。如果资料已经转手几趟就没办法，雁过留声，我们只能给出某个轨迹。 基本概念 编解码 编解码器（codec）指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码（通常是为了传输、存储或者加密）或者提取得到一个编码流的操作，也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中。 容器 很多多媒体数据流需要同时包含音频数据和视频数据，这时通常会加入一些用于音频和视频数据同步的元数据，例如字幕。这三种数据流可能会被不同的程序，进程或者硬件处理，但是当它们传输或者存储的时候，这三种数据通常是被封装在一起的。通常这种封装是通过视频文件格式来实现的，例如常见的*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.rm, *.ogg or *.tta. 这些格式中有些只能使用某些编解码器，而更多可以以容器的方式使用各种编解码器。 FourCC全称Four-Character Codes，是由4个字符（4 bytes）组成，是一种独立标示视频数据流格式的四字节，在wav、avi档案之中会有一段FourCC来描述这个AVI档案，是利用何种codec来编码的。因此wav、avi大量存在等于―IDP3‖的FourCC。 视频是现在电脑中多媒体系统中的重要一环。为了适应储存视频的需要，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，以方便同时回放。视频档实际上都是一个容器里面包裹着不同的轨道，使用的容器的格式关系到视频档的可扩展性。 参数介绍 采样率 采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间，它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与比特率（bit rate，亦称―位速率‖）相混淆。 采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍，另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。如果信号的带宽是100Hz，那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍，否则就不能从信号采样中恢复原始信号。 对于语音采样： ?8,000 Hz - 电话所用采样率, 对于人的说话已经足够 ?11,025 Hz ?22,050 Hz - 无线电广播所用采样率 ?32,000 Hz - miniDV 数码视频camcorder、DAT (LP mode)所用采样率 ?44,100 Hz - 音频CD, 也常用于MPEG-1 音频（VCD, SVCD, MP3）所用采样率

视频压缩编码标准H.264详解

视频压缩编码标准H.264详解 ——新疆大学2006级工硕郭新军 JVT（Joint Video Team，视频联合工作组）于2001年12月在泰国Pattaya 成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准，以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳，新的视频压缩编码标准称为H.264标准，该标准也被ISO接纳，称为AVC（Advanced Video Coding）标准，是MPEG-4的第10部分。 H.264标准可分为三档： 基本档次（其简单版本，应用面广）； 主要档次（采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，可用于SDTV、HDTV和DVD等）； 扩展档次（可用于各种网络的视频流传输）。 H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50％的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。H.264能适应于不同网络中的视频传输，网络亲和性好。 一、H.264视频压缩系统 H.264标准压缩系统由视频编码层（VCL）和网络提取层（Network Abstraction Layer，NAL）两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器，主要功能是视频数据压缩编码和解码，它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口，它负责对视频数据

几种视频压缩标准

几种视频压缩标准简介 3. 基于嵌入式视频服务器的网络化数字视频监控 3.1 什么是网络数字监控 简单的说，网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。 系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。 3.2 几种视频压缩标准简介 1）MJPEG MJPEG 是指Motion JPEG，即动态JPEG，按照25帧/秒速度使用JPEG 算法压缩视频信号，完成动态视频的压缩。是由JPEG专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：1的压缩率，但这个比率相对来说仍然不足。就像每一帧都是独立的图像一样。MJPEG图象流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。因为每帧都可任意存取，所以MJPEG 常被用于视频编辑系统。动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频，但是，它需要依赖附加的硬件。而且，由于MJPEG不是一个标准化的格式，各厂家都有自己版本的MJPEG，双方的文件无法互相识别。 MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽很大。一般单路占用带宽2M左右。 2）H.263 H.263 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。 H.263 采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。埃帧内用改进的DCT 变换并量化，在帧间采用1/2 象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。 H.263标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。 3）MPEG-1 VCD标准。

视频压缩编解码标准综述

视频压缩编解码标准综述 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，详细地介绍了视频压缩编解码标准及其应用。 关键词：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视频传输中的关键技术之一。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特别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

常见的几种高清视频编码格式

高清视频的编码格式有五种，即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上，现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在：一类是经过MPEG-2标准压缩，以tp和ts为后缀的视频流文件；一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件，还有少数文件后缀为avi或mpg，其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。 H.264编码 H.264编码高清视频 H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264 最具价值的部分是更高的数据压缩比，在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要1Mbps～2Mbps 的传输速率，目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳，成为新一代HD DVD的标准，不过H.264解码算法更复杂，计算要求比WMA-HD 还要高。 从ATI的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列显卡开始，它们均加入对H.264硬解码的支持。与MPEG-4一样，经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名，同样不容易辨认，只能通过解码器来自己识别。 总的来说，常见的几种高清视频编码格式的特点是能够以更低的码率得到更高的画质，相同效果的MPEG2与H.264影片做比较，后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着，H.264不仅能够节省HDTV的存储空间，而且还可以在手机等带宽较窄的网络上传输高质量的视频，可以说应用前途一片光明。但另

各种音视频编解码学习详解 h264

各种音视频编解码学习详解h264 ，mpeg4 ，aac 等所有音视频格式 编解码学习笔记（一）：基本概念 媒体业务是网络的主要业务之间。尤其移动互联网业务的兴起，在运营商和应用开发商中，媒体业务份量极重，其中媒体的编解码服务涉及需求分析、应用开发、释放license收费等等。最近因为项目的关系，需要理清媒体的codec，比较搞的是，在豆丁网上看运营商的规范标准，同一运营商同样的业务在不同文档中不同的要求，而且有些要求就我看来应当是历史的延续，也就是现在已经很少采用了。所以豆丁上看不出所以然，从wiki上查。中文的wiki信息量有限，很短，而wiki的英文内容内多，删减版也减肥得太过。我在网上还看到一个山寨的中文wiki，长得很像，红色的，叫―天下维客‖。wiki的中文还是很不错的，但是阅读后建议再阅读英文。 我对媒体codec做了一些整理和总结，资料来源于wiki，小部分来源于网络博客的收集。网友资料我们将给出来源。如果资料已经转手几趟就没办法，雁过留声，我们只能给出某个轨迹。 基本概念 编解码 编解码器（codec）指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码（通常是为了传输、存储或者加密）或者提取得到一个编码流的操作，也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中。 容器 很多多媒体数据流需要同时包含音频数据和视频数据，这时通常会加入一些用于音频和视频数据同步的元数据，例如字幕。这三种数据流可能会被不同的程序，进程或者硬件处理，但是当它们传输或者存储的时候，这三种数据通常是被封装在一起的。通常这种封装是通过视频文件格式来实现的，例如常见的*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.rm, *.ogg or *.tta. 这些格式中有些只能使用某些编解码器，而更多可以以容器的方式使用各种编解码器。 FourCC全称Four-Character Codes，是由4个字符（4 bytes）组成，是一种独立标示视频数据流格式的四字节，在wav、a vi档案之中会有一段FourCC来描述这个AVI档案，是利用何种codec来编码的。因此wav、avi大量存在等于―IDP3‖的FourCC。 视频是现在电脑中多媒体系统中的重要一环。为了适应储存视频的需要，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，以方便同时回放。视频档实际上都是一个容器里面包裹着不同的轨道，使用的容器的格式关系到视频档的可扩展性。 参数介绍 采样率 采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫兹（Hz）来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间，它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与比特率（bit rate，亦称―位速率‖）相混淆。

浅谈H.265视频编解码技术标准的概念

浅谈H.265视频编解码技术标准的概念 于国际电联ITU-T 和国际标准化组织ISO，ITU 的H.26×系列视频压缩标 准经过了H.261、H.263，h.263+这样一个演进过程。而ISO 的视频压缩标准是MPEG 系列，从MPEG1、MEPG2 到MPEG4，之后两个标准化组合走向合作，成立了JVT，推出了在当前最有效的视频压缩标准，H.264/AVC。从H.264 标 准发布到如今已经有五年时间，在这五年中H.264 的应用范围不断扩展，成熟 度不断提高，而ITU—T 在H.264 取得初步成功的时候，ITU—T 的视频编码特别小组VCEG 于2005 年就对视频编码技术提出了更长远的设想。并规划在技 术成熟时推出新一代的视频编码标准H.265。2012 年8 月，爱立信公司推出了首款H.265 编解码器，而在仅仅六个月之后，国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265 标准，标准全称为高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding)，相较于之前的H.264 标准有了相当大的改善。 提出H.265 标准.是为了给音视频服务提供更好的视频编码方法。音视频服 务包括会话式和非会话式音视频服务。其中会话式音视频服务包括视频会议和 可视电话，非会话式音视频服务包括流媒体、广播、文档下载、媒体存储/播放 和数字摄像机。H.265 标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某 些技术，同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延迟和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究 内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的迟延、减 少信道获取时间和随机接入迟延、降低复杂度等。H.264 由于算法优化，可以 低于1Mbps 的速度实现标清数字图像传送;H.265 则可以实现利用1~2Mbps 的传输速度传送720P(分辨率1280×720)普通高清音视频传送。 事实上，H.265 视频压缩技术早在H.264 发布后不久，即进行了关键技术领