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数字视频压缩标准

发布时间:2022-05-11 04:13:29

1. 视频编码标准是什么

视频编码标准是主要应用于实时视频通信领域,如会议电视;MPEG系列标准是由ISO/IEC制定的,主要应用于视频存储(DVD)、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等。

数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域,带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用,促使了许多视频编码标准的产生。

ITU-T与ISO/IEC是制定视频编码标准的两大组织,ITU-T的标准包括H.261、H.263、H.264,两个组织也共同制定了一些标准,H.262标准等同于MPEG-2的视频编码标准,而最新的H.264标准则被纳入MPEG-4的第10部分。

常见视频格式

1、AVI格式

它的英文全称为Audio Video Interleaved,即音频视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出,随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”,就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。

这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个平台使用,但是其缺点是体积过于庞大,而且更加糟糕的是压缩标准不统一,因此经常会遇到高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频,而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频。

其实解决的方法也非常简单,我们将在后面的视频转换、视频修复部分中给出解决的方案。

2、DV-AVI格式

DV的英文全称是Digital Video Format,是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。

它可以通过电脑的IEEE 1394端口传输视频数据到电脑,也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般也是.avi,所以我们习惯地叫它为DV-AVI格式。

2. 视频编码h264和h265是什么意思

1、H.265

H.265是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准。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、延时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、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。H264由于算法优化,可以低于1Mbps的速度实现标清数字图像传送;H265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。

H.265旨在在有限带宽下传输更高质量的网络视频,仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。这也意味着,我们的智能手机、平板机等移动设备将能够直接在线播放1080p的全高清视频。

H.265标准也同时支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。可以说,H.265标准让网络视频跟上了显示屏“高分辨率化”的脚步。

2、H.264

H.264,同时也是MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。

这个标准通常被称之为H.264/AVC(或者AVC/H.264或者H.264/MPEG-4AVC或MPEG-4/H.264 AVC)而明确的说明它两方面的开发者。

H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。举个例子,原始文件的大小如果为88GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB,压缩比为25∶1。

而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB,从88GB到879MB,H.264的压缩比达到惊人的102∶1。低码率(Low Bit Rate)对H.264的高的压缩比起到了重要的作用,和MPEG-2和MPEG-4ASP等压缩技术相比,H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。

尤其值得一提的是,H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像,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。

3. h264是什么视频格式,这种格式有什么特点

h264不属于视频格式,而是一种视频编码标准,跟avi、mpg不属于同一类。

H.264,同时也是MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC动态图像专家组联合组成的联合视频组提出的高度压缩数字视频编解码器标准。这个标准通常被称之为H.264/AVC。

H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式。H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。

特点:

1.低码率:和MPEG2和MPEG4 ASP等压缩技术相比,在同等图像质量下,采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8,MPEG4的1/3。

2.高质量的图像:H.264能提供连续、流畅的高质量图像。

3.容错能力强:H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。

4.网络适应性强:H.264提供了网络抽象层,使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输。

(3)数字视频压缩标准扩展阅读

国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。

所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。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。

参考资料来源:网络-H.264

参考资料来源:网络-视频编码

4. 高清视频压缩的格式介绍

这一个比较古老的编码形式,由动态图像专业组织(Moving Pictureures Experts Group即MPEG)于1994年推出的压缩标准。
由于压缩比例较低,已经较为少见。一般一部120分钟长1080p的电影在此种格式下的大小约为30G上下。 MPEG-4多用于HDTVrip上,直接在HDTV上采用MPEG-4视频压缩的很少见。HDTVrip的MPEG-4编码可以理解为:通过把原有的HDTV文件按照比例缩小到一定的尺寸,以达到在减少文件大小、方便传输的同时画面效果不低于DVD效果的目的。可以说这种编码格式是为了达到一种画面效果和文件尺寸的平衡。
由于各个商业集团的纷争,MPEG-4的标准比较混乱,主要基于MPEG-4的常见标准有DivX和XviD。
DivX是一项由DivXNetworks公司发明的,类似于MP3的数字多媒体压缩技术。由于Divx后来转为了商业软件,其发展受到了很大限制,表现相对欠佳,逐渐在竞争中处于了劣势。
XviD则是一个开放源码的MPEG-4 多媒体解码器,它是基于OpenDivX而编写的。XviD是由一群原OpenDivX义务开发者在OpenDivX于2001年7月停止开发后自行开发的,应用较广泛。一部720p的90分钟长的电影大概在4.3G左右,同时画面有普通1080p的80%~90%。
MPEG-4具有很多优点。它的压缩率可以超过100倍,而仍保有极佳的音质和画质;它可利用最少的数据,获取最佳的图像质量,满足低码率应用的需求;它更适合于交互式AV服务及远程监控。具体如下:
1.形状编码
形状信息的获得首先要对图形进行分析和分割,把各个代表不同内容的目标分割后再用形状表示。形状信息通常用二值
Alpha平面来表示。二值Alpha平面可用临近信息进行算术编码(CAE);灰度Alpha平面可用运动补偿加DCT变换方式类似纹理编码一样进行编码。
其中用于图像压缩的变换有离散Forier变换(DFT)、离散小波变换(DWT)、奇异值分解(SVD)、K-L变换、Walsh变换、Hadamard变换、Harr变换、Slant变换、离散余弦变换(DCT)。其中K-L变换的去相关性最好,而DCT是接近K-L变换效果的最便于实现的变换。和MPEG-1/2一样,MPEG-4也选择了DCT。通常,用于数据压缩的熵编码方法有霍夫曼(Huffman)编码、矢量量化、算术编码、游程编码、LZW编码等。对于纹理编码,MPEG-4选择了把游程编码、矢量量化和Huffman编码进行混合编程编码(VLC)。纹理编码要经过DCT变换、量化、DC/AC预测、扫描、基于Hufman的VLC编码。
2.运动估计和补偿
MPEG-4中提供了基于块的运动估计和补偿技术来有效地利用各个VOP中视频内容上的时间冗余。一般,运动估计和补偿可以看作针对任意形状图像序列的块匹配技术的延伸。块匹配过程对于标准宏块使用;预测误差和用于预测的宏块运动向量一起被编码;高级运动补偿模式支持重叠块运动补偿,可对8×8块运动向量进行编码。为了使运动估计得到高编码效率,预测图像和被预测图像越相似越好,所以在运动估计之前要先进行补偿。在目标边界上的MB先用水平填补而后用垂直填补,其余完全在VOP之外的MB用扩张填补。
3.纹理编码
纹理指的是I-VOP图像和P/B-VOP经运动补偿后残留的图像信息。纹理一般在变换域进行压缩编码和熵编码。准正式编辑已经出版:静态图像压缩编码标准(JPEG);数字声像储存压缩编码标准(MPEG-1);通用视频图像压缩编码标准(MPEG-2)。
随后,MPEG专家组于1999年2月正式公布了MPEG-4(ISO/IEC14496)V1.0版本。同年底MPEG-4V2.0版本亦告完成,且于2000年年初正式成为国际标准。MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具,从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索等应用普遍采用的统一数据格式,并根据不同的应用需求,现场配置解码器,开放的编码系统也可随时加入新的有效的算法模块。为支持对视频内容的访问,MPEG-4提出了“视频对象”的概念。
4.伸屈性
MPEG专家组又推出了专门支持多媒体信息且基于内容检索的编码方案MPEG-7及多媒体框架标准MPEG-21。另外,由ITU-T和MPEG联合开发的新标准H.264是最新的视频编码算法。为了降低码率,获得尽可能更好图像质量,H.264标准吸取了MPEG-4的长处,具有更高的压缩比、更好的信道适应性,必将在数字视频的通信和存储领域得到广泛的应用,其发展潜力不可限量。
视频的伸屈性,包括空间伸屈性和时间伸屈性。空间伸屈性可以得到不同的空间分辨率,时间伸屈性可得到不同的时间分辨率。每种伸屈都有多层,在只有高低2层的情况下,底层指的是基本层,而高层指的是增强层。
5.差错回避
VLC码中的一个比特错误会引起同步丢失,而运动补偿则会引起错误传递。MPEG-4的差错回避有三个方面:重同步、数据恢复和错误隐藏。重同步,是指差错被检测后,解码器和码流之间重新同步的技术。一般来说,这种方法会将错误之前的同步点到重建的同步点之间的数据丢弃。不过这些丢弃的数据可以用其他的技术进行恢复和实施错误隐藏。数据恢复工具在解码器和码流重新建立起同步后用来恢复丢弃的数据。这些工具不是简单的用容错码恢复,而是用一种差错回避手段,即用可逆VLC码字进行VLC编码。错误隐藏,在重同步有效地将错误定位后可以很容易处理。为了进一步提高错误隐匿的能力,有必要增加错误定位能力,特别是数据分割可以用来提高错误定位能力。
总之,为了满足各种应用的需求,MPEG-4标准的使用范围相当庞大,具有广泛的适应性和可扩展性。 全名VC-1视讯编解码器(Video Codec 1),是微软所开发的视讯编解码系统。VC-1是最后被认可的高清编码格式,不过因为有微软的后台,所以这种编码格式不能小窥。相对于MPEG2,VC-1的压缩比更高,但相对于H.264而言,编码解码的计算则要稍小一些。目前来看,VC-1可能是一个比较好的平衡,一般一部1080p长120分钟的电影大概在26G左右。

5. 数字视频的文件格式有哪些

1、AVI文件。

2、FLIC文件。

3、MOV文件。

4、MPEG文件。

5。DAT格式 6.RM。

它采用了有损压缩方法,从而减少运动图像中的冗余信息。MPEG的压缩方法说的更加深入一点就是保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分,而把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除。

从而达到压缩的目的。目前MPEG主要压缩标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7与MPEG-21。

(5)数字视频压缩标准扩展阅读:

视频图像数据包含大量的冗余信息。使用特定的编码技术,改变一些不太重要的像素值,就可以大大减小视频文件的存储空间,通过在用户忍耐范围内损失一些清晰度。

可以把视频压缩到原大小的十分之一、百分之一甚至千分之一。正是以损失清晰度换取压缩效果这一视频数据处理领域具有革命性的设计思想,催生了如今百花齐放的视频编码格式。

在互联网上被广泛应用的还有RealNetworks的RealVideo系列标准、微软公司的WMT标准以及苹果公司的QuickTime标准等。目前常见的大部分视频文件都是按照上述编码标准生成的。

6. 视频编码的国标标准是

视频编码标准是主要应用于实时视频通信领域,如会议电视;MPEG系列标准是由ISO/IEC制定的,主要应用于视频存储(DVD)、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等。

数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域,带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用,促使了许多视频编码标准的产生。

ITU-T与ISO/IEC是制定视频编码标准的两大组织,ITU-T的标准包括H.261、H.263、H.264,两个组织也共同制定了一些标准,H.262标准等同于MPEG-2的视频编码标准,而最新的H.264标准则被纳入MPEG-4的第10部分。

常见视频格式

1、AVI格式

它的英文全称为Audio Video Interleaved,即音频视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出,随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”,就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。

这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个平台使用,但是其缺点是体积过于庞大,而且更加糟糕的是压缩标准不统一,因此经常会遇到高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频,而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频。

其实解决的方法也非常简单,我们将在后面的视频转换、视频修复部分中给出解决的方案。

2、DV-AVI格式

DV的英文全称是Digital Video Format,是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。

它可以通过电脑的IEEE 1394端口传输视频数据到电脑,也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般也是.avi,所以我们习惯地叫它为DV-AVI格式。

7. 卫星数字电视和新一代数字视盘DVD采用______作为数字视频压缩标准

MPEG-2
该标准是: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3兆比特~100兆比特,标准的正式规范在ISO/IEC13818中。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SDTV和HDTV的编码标准。MPEG-2还专门规定了多路节目的复分接方式。此外,MPEG-2还兼顾了与ATM信元的适配问题。

8. 音频视频压缩技术概述

数字技术的出现与应用为人类带来了深远的影响,人们如今已生活在一个几乎数字化的世界之中,而数字音频技术则称得上是应用最为广泛的数字技术之一,CD、 VCD等早已走进千家万户,数字化广播正在全球范围内逐步得到开展,正是这些与广大消费者密切相关的产品及应用成为了本文将要介绍的主题:数字音频压缩技术得以产生和发展的动力。

1、音频压缩技术的出现及早期应用

音频压缩技术指的是对原始数字音频信号流(PCM编码)运用适当的数字信号处理技术,在不损失有用信息量,或所引入损失可忽略的条件下,降低(压缩)其码率,也称为压缩编码。它必须具有相应的逆变换,称为解压缩或解码。音频信号在通过一个编解码系统后可能引入大量的噪声和一定的失真。

数字信号的优势是显而易见的,而它也有自身相应的缺点,即存储容量需求的增加及传输时信道容量要求的增加。以CD为例,其采样率为44.1KHz,量化精度为16比特,则1分钟的立体声音频信号需占约10M字节的存储容量,也就是说,一张CD唱盘的容量只有1小时左右。当然,在带宽高得多的数字视频领域这一问题就显得更加突出。是不是所有这些比特都是必需的呢?研究发现,直接采用PCM码流进行存储和传输存在非常大的冗余度。事实上,在无损的条件下对声音至少可进行4:1压缩,即只用25%的数字量保留所有的信息,而在视频领域压缩比甚至可以达到几百倍。因而,为利用有限的资源,压缩技术从一出现便受到广泛的重视。

对音频压缩技术的研究和应用由来已久,如A律、u律编码就是简单的准瞬时压扩技术,并在ISDN话音传输中得到应用。对语音信号的研究发展较早,也较为成熟,并已得到广泛应用,如自适应差分PCM(ADPCM)、线性预测编码(LPC)等技术。在广播领域,NICAM(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex - 准瞬时压扩音频复用)等系统中都使用了音频压缩技术。

2、音频压缩算法的主要分类及典型代表

一般来讲,可以将音频压缩技术分为无损(lossless)压缩及有损(lossy)压缩两大类,而按照压缩方案的不同,又可将其划分为时域压缩、变换压缩、子带压缩,以及多种技术相互融合的混合压缩等等。各种不同的压缩技术,其算法的复杂程度(包括时间复杂度和空间复杂度)、音频质量、算法效率(即压缩比例),以及编解码延时等都有很大的不同。各种压缩技术的应用场合也因之而各不相同。

(1)时域压缩(或称为波形编码)技术是指直接针对音频PCM码流的样值进行处理,通过静音检测、非线性量化、差分等手段对码流进行压缩。此类压缩技术的共同特点是算法复杂度低,声音质量一般,压缩比小(CD音质> 400kbps),编解码延时最短(相对其它技术)。此类压缩技术一般多用于语音压缩,低码率应用(源信号带宽小)的场合。时域压缩技术主要包括 G.711、ADPCM、LPC、CELP,以及在这些技术上发展起来的块压扩技术如NICAM、子带ADPCM(SB-ADPCM)技术如G.721、 G.722、Apt-X等。

(2)子带压缩技术是以子带编码理论为基础的一种编码方法。子带编码理论最早是由Crochiere等于1976年提出的。其基本思想是将信号分解为若干子频带内的分量之和,然后对各子带分量根据其不同的分布特性采取不同的压缩策略以降低码率。通常的子带压缩技术和下面介绍的变换压缩技术都是根据人对声音信号的感知模型(心理声学模型),通过对信号频谱的分析来决定子带样值或频域样值的量化阶数和其它参数选择的,因此又可称为感知型(Perceptual)压缩编码。这两种压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多,同时编码效率、声音质量也大幅提高,编码延时相应增加。一般来讲,子带编码的复杂度要略低于变换编码,编码延时也相对较短。

由于在子带压缩技术中主要应用了心理声学中的声音掩蔽模型,因而在对信号进行压缩时引入了大量的量化噪声。然而,根据人类的听觉掩蔽曲线,在解码后,这些噪声被有用的声音信号掩蔽掉了,人耳无法察觉;同时由于子带分析的运用,各频带内的噪声将被限制在频带内,不会对其它频带的信号产生影响。因而在编码时各子带的量化阶数不同,采用了动态比特分配技术,这也正是此类技术压缩效率高的主要原因。在一定的码率条件下,此类技术可以达到“完全透明”的声音质量(EBU音质标准)。

子带压缩技术目前广泛应用于数字声音节目的存储与制作和数字化广播中。典型的代表有着名的MPEG-1层Ⅰ、层Ⅱ(MUSICAM),以及用于Philips DCC中的PASC(Precision Adaptive Subband Coding,精确自适应子带编码)等。

(3)变换压缩技术与子带压缩技术的不同之处在于该技术对一段音频数据进行“线性”的变换,对所获得的变换域参数进行量化、传输,而不是把信号分解为几个子频段。通常使用的变换有DFT、DCT(离散余弦变换)、MDCT等。根据信号的短时功率谱对变换域参数进行合理的动态比特分配可以使音频质量获得显着改善,而相应付出的代价则是计算复杂度的提高。

变换域压缩具有一些不完善之处,如块边界影响、预回响、低码率时声音质量严重下降等。然而随着技术的不断进步,这些缺陷正逐步被消除,同时在许多新的压缩编码技术中也大量采用了传统变换编码的某些技术。

有代表性的变换压缩编码技术有DolbyAC-2、AT&T的ASPEC(Audio Spectral Perceptual Entropy Coding)、PAC(PerceptualAudioCoder)等。

3、音频压缩技术的标准化和MPEG-1

由于数字音频压缩技术具有广阔的应用范围和良好的市场前景,因而一些着名的研究机构和大公司都不遗余力地开发自己的专利技术和产品。这些音频压缩技术的标准化工作就显得十分重要。CCITT(现ITU-T)在语音信号压缩的标准化方面做了大量的工作,制订了如G.711、G.721、G.728等标准,并逐渐受到业界的认同。

在音频压缩标准化方面取得巨大成功的是MPEG-1音频(ISO/IEC11172-3)。在MPEG-1中,对音频压缩规定了三种模式,即层Ⅰ、层Ⅱ(即MUSICAM,又称MP2),层Ⅲ(又称MP3)。由于在制订标准时对许多压缩技术进行了认真的考察,并充分考虑了实际应用条件和算法的可实现性(复杂度),因而三种模式都得到了广泛的应用。VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层Ⅰ;而MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量,在数字演播室、DAB、DVB等数字节目的制作、交换、存储、传送中得到广泛应用;MP3是在综合MUSICAM和ASPEC的优点的基础上提出的混合压缩技术,在当时的技术条件下,MP3的复杂度显得相对较高,编码不利于实时,但由于MP3在低码率条件下高水准的声音质量,使得它成为软解压及网络广播的宠儿。可以说,MPEG-1音频标准的制订方式决定了它的成功,这一思路甚至也影响到后面将要谈到的MPEG-2和MPEG-4音频标准的制订。

最新进展

1、多声道音频信号压缩与DolbyAC-3

随着技术的不断进步和生活水准的不断提高,原有的立体声形式已不能满足受众对声音节目的欣赏要求,具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展。而在三维声音技术中最具代表性的就是多声道环绕声技术。

更准确地说,环绕声应该是一种声音恢复形式,其新技术的含量实际表现在随着这种形式发展起来的一些数字压缩标准上。环绕声技术发展至今已相当成熟,已日渐成为未来声音形式的主流。有鉴于此,1992年CCIR(ITU-R)以建议的形式约定了多声道声音系统的结构及向下兼容变换的标准,即CCIR Recommendation 775。其中主要约定了大家熟知的5.1声道形式及7.1声道形式,而在对环绕声压缩的研究上也产生了许多专利技术,如DolbySurroundPro -Logic、THX、DolbyAC-3、DTS及MPEG-2等。这些技术在不同的场合,尤其是在影剧院、家庭影院系统,及将来的高清晰度电视(HDTV)等系统中得到广泛的应用。

(1)Dolby AC-3技术是由美国杜比实验室主要针对环绕声开发的一种音频压缩技术。在5.1声道的条件下,可将码率压缩至384kbps,压缩比约为10:1。Dolby AC-3最初是针对影院系统开发的,但目前已成为应用最为广泛的环绕声压缩技术之一。

Dolby AC-3是一种感知型压缩编码技术。

在Dolby AC-3中,音频输入以音频块为单位,块长度为512个样值,在48KHz采样率时即为10.66毫秒,各声道单独处理;音频输入在经过3Hz高通滤波器去除直流成分后,通过另一高频带通滤波器以检测信号的瞬变情况,并用它来控制TDAC变换的长度,以期在频域分辨率和时域分辨率之间得到最好的折中效果; TDAC变换的长度一般为512点,而数据块之间的重叠长度为256点,即TDAC每5.33毫秒进行一次;在瞬变条件下,TDAC长度被等分为256 点,这样DolbyAC-3的频域分辨率为93.75Hz,时域最小分辨率为2.67毫秒;在图1中的定点/浮点转换类似于MPEG-1中比例因子计算的作用,主要是为了获得宽的动态范围,而在分离后的指数部分经编码后则构成了整个信号大致的频谱,又被称为频谱包络;比特分配主要是通过计算解码后的频谱包络(视为功率谱密度)和掩蔽曲线的相关性来进行的;由于比特分配中采用了前/后向混合自适应比特分配以及公共比特池等技术,因而可使有限的码率在各声道之间、不同的频率分量之间获得合理的分配;在对尾数的量化过程中,可对尾数进行抖晃处理,抖晃所使用的伪随机数发生器可在不同的平台上获得相同的结果;AC -3的帧结构由同步字、CRC、同步信息(SI)、码流信息(BSI)、音频块和附加数据等组成,帧长度与TDAC变换的长度有关,在长度为512点时,帧长为32毫秒,即每秒31.25帧。

通过以上叙述可见,在Dolby AC-3中,使用了许多先进的、行之有效的压缩技术。如前/后向混合自适应比特分配、公共比特池、TDAC滤波、频谱包络编码、及低码率条件下使用的多声道高频耦合等。而其中许多技术对其它的多声道环绕声压缩技术的发展都产生了一定的影响。

可以说,AC-3的出现是杜比公司几十年来在声音降噪及编码技术方面的结晶(从一定的角度来看,编码技术实际上就是降低编码噪声影响的技术),在技术上它具有很强的优势。因而即使作为一项专利技术,DolbyAC-3仍然在影院系统、HDTV、消费类电子产品(如LD、DVD)及直播卫星等方面获得了广泛的应用,得到了众多厂商的支持,成为业界事实上的标准。

(2)MPEG-2BC(后向兼容方式),即ISO/IEC13818- 3,是另一种多声道环绕声音频压缩技术。早在1992年初,该方面的讨论工作便已初步开展,并于94年11月正式获得通过。MPEG-2BC主要是在 MPEG-1和CCIRRec.775的基础上发展起来的。与MPEG-1相比较,MPEG-2BC主要在两方面做了重大改进。一是支持多声道声音形式,二是为某些低码率应用场合,如多语声节目、体育比赛解说等而进行的低采样率扩展。同时,标准规定的码流形式还可与MPEG-1的第1和第2层做到前、后向兼容,并可依据CCIR Rec.775做到与双声道、单声道形式的向下兼容,还能够与Dolby Surround形式兼容。

在MPEG-2BC中,由于考虑到其前、后向兼容性以及环绕声音形式的新特点,在压缩算法中除承袭了MPEG-1的绝大部分技术外,为在低码率条件下进一步提高声音质量,还采用了多种新技术。如动态传输通道切换、动态串音、自适应多声道预测、中央声道部分编码(Phantom Coding of Center)、预编码(Predistortion)等。

然而,MPEG-2BC的发展和应用并不如MPEG-1那样一帆风顺。通过对一些相关论文的比较可以发现,MPEG-2BC的编码框图在标准化过程中发生了重大的变化,上述的许多新技术都是在后期引入的。事实上,正是与 MPEG-1的前、后向兼容性成为MPEG-2BC最大的弱点,使得MPEG-2BC不得不以牺牲码率的代价来换取较好的声音质量。一般情况下,MPEG -2BC需640kbps以上的码率才能基本达到EBU“无法区分”声音质量要求。由于MPEG-2BC标准化的进程过快,其算法自身仍存在一些缺陷。这一切都成为MPEG-2BC在世界范围内得到广泛应用的障碍。

(3)DVD(DigitalVersatileDisk)是新一代的多媒体数据存储和交换的标准。在视频DVD的伴音方式及音频DVD的声音格式选择上,AC-3和MPEG-2BC之间的争夺十分激烈,最后达成的协议如表1 所示。可见,多声道环绕声音频压缩技术标准亟待统一。

9. 数字视频由于压缩标准不同,有MPEG、RMVB、FLV......等多种格式,格式转换工具+

摘要 https://www.wandoujia.com/apps/8116342?utm_source=wap&utm_medium=cpc&utm_campaign=jrtt

10. 目前DVD光盘上存储的数字视频采用的压缩编码标准

DVD采用了MPEG-2数字压缩编码标准。
1、MPEG-2是一种以提高图像质量为目标的通用国际编码标准。MPEG-2建立在MPEG-1的基础上,扩充了以场为基础的运动补偿,旨在消除运动图像时间和空间上的冗余。
2、MPEG-2压缩方案的比特率可以从1.5Mbps到40Mbps,比特率越高,每帧所分配的比特就越多,图像质量就越高。为了在一张4.7G字节盘片存储133分钟的电影,平均MPEG-2视频比特率可以达到10Mbps。
3、为了优化图像质量,MPEG-2采用了变比特率(VBR)编码方案。

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