数字视频编解码技术回顾及展望

　　6. H.264视频压缩标准和MPEG-4（ISO/IEC 14496-10）是相同的标准，MPEG-4（ISO/IEC 14496-10） 有时候也被叫做 MPEG-4 AVC 简称 “AVC”或“JVT” 。H.264/MPEG-4 AVC制定于2003年，是ISO / IEC（MPEG）和ITU-T（VCEG）合作完成的性能优异的视频编码标准，并且已经得到了非常广泛的应用。该标准引入了一系列新的能够大大提高压缩性能的技术，并能够同时在高码率端和低码率端大大超越以前的诸标准。已经使用H.264技术的产品包括例如索尼公司的PSP，Nero公司的Nero Digital产品套装，苹果公司的Mac OS X v10.4，以及新一代DVD标准HD-DVD和蓝光光盘（Blu-ray）等。在通信、计算机、广播电视等不同领域MPEG-4|/H264、AVC是目前的主流视频压缩标准。而MPEG-4|/H264、AVC出台的新专利许可政策被认为过于苛刻导致产业化推广遭遇困难。促使相关企业和部门竞相研发自己独立的视频压缩标准。又由于MPEG-4|/H264、AVC是一个公开的平台，各公司、机构均可以根据MPEG-4|/H264、AVC标准开发不同的制式，从而促使了众多视频编码标准的产生，以往市面上出现了很多基于MPEG-4（ISO/IEC 14496-2）技术的视频格式，例如WMV 9、Quick Time、DivX、Xvid、3ivx等。以后缀*.avi， *.mp4， *.ogm 或者 *.mkv结尾的文件有一部分也是使用MPEG-4（ISO/IEC 14496-2）视频编解码器。

　　7. HEVC也非正式地称为H.265，H.NGVC，和MPEG-H（Part2），是一种视频压缩标准草案。HEVC标准是在H.264标准的基础上发展起来的，目前正在通过ISO / IEC（MPEG）和ITU-T（VCEG）联合开发。并且ISO / IEC（MPEG）和ITU-T（VCEG）成立了一个联合协作团队JCT-VC（Joint Collaborative Team on Video Coding中文：视频编码联合协作团队）共同开发HEVC标准。2012年6月MPEG LA宣布开始发放HEVC专利许可。2012年7月HEVC提交了国际标准草案，2013年1月HEVC最终草案有望被批准为新一代的国际标准。为便于高分辨率视频的压缩。HEVC将宏块的大小从由H.264的16x16扩展到了64x64，并采用灵活的块结构RQT（Residual Quad-tree Transform）及采样点自适应偏移（Sample Adaptive Offset）方式提升性能，虽然增加了算法难度，但减少了失真，提高压缩率，减少码流。HEVC比H.264增加一倍的数据压缩比且具有更高的视频质量，HEVC最高可以支持7680×4320分辨率。HEVC是当今及今后一段时期最高视频压缩标准，是超高清电视发展的基础。

　　两大制定视频编码标准的国际组织ITU-T（VCEG）与ISO / IEC（MPEG）在不同时期制定的相关视频压缩标准技术的国际标准。ITU-T（VCEG）的标准包括H.261、H.263、H.264，主要应用于实时视频通信领域；MPEG系列标准是由ISO / IEC（MPEG）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。（注：MPEG-1、MPEG-、MPEG-4等系列标准是MPEG组织制定的一个大纲目，在每一纲目名称下又包含了多个相关领域的技术标准，所以当我们讨论视频压缩标准时要具体到后面括号内的内容）ITU-T（VCEG）与ISO / IEC（MPEG）个组织也共同制定了一些标准，H.262标准等同于MPEG-2（ISO/IEC 14496-2）的视频编码标准，而H.264标准则被纳入MPEG-4（ISO/IEC 14496-10）。

　　8. AVS（Audio Video coding Standard中文：音视频编码标准）是中国国家信息产业部数字音视频编解码技术标准工作组制定的音视频压缩编码标准，其不仅仅包括视频编码标准。 AVS（GB/T 20090.2）是一套包含系统、视频、音频、媒体版权管理在内的完整标准体系。它最主要是通过采用与MPEG-4 AVC/H.264不同的专利授权方式，制定了具有中国自主知识产权的数字视频编解码技术国家标准，提出了按需纵向算法组合、简洁高效的混合编码技术体系，并被接受为国际上三大视频编码标准之一。在技术上，AVS的视频编码部分采用的技术与H.264、AVC非常相似，其中十多项自主创新技术组成的低复杂度编码算法专利群，使编码效率在相当的条件下计算复杂度仅相当于同期国际标准的30%—70%，适应于多种应用的灵活码流结构表示方法以及抗误码和内容保护技术，还提出了适合网络电视应用的多项专利技术。标准制定的同时，同步完成了AVS高清晰度解码芯片设计和实现，推动了AVS标准的产业化应用。 2012年7月发布的AVS+（广播电视先进音视频编解码 第1部分：视频）行业标准将满足高清晰度电视、3D电视等广播电影电视新业务发展的需要。

　　9. WMV（Windows Media Video）是微软公司的视频编解码器家族，包括WMV 7、WMV 8、WMV 9、WPV 10。这一族的编解码器可以应用在从拨号上网的窄带视频到高清晰度电视（HDTV）的宽带视频。使用Windows Media Video用户还可以将视频文件刻录到CD、DVD或者其它一些设备上。它也适用于用作媒体服务器。WMV 可以被看作是MPEG-4的一个增强版本。WMV-9版本由SMPTE（Society of Motion Picture and Television Engineers中文：电影电视工程师协会）于2006年正式通过的VC-1标准。 从第七版（WMV1）开始，微软公司开始使用它自己非标准MPEG-4Part2。但是，由于WMV第九版已经是SMPTE的一个独立标准（421M，也称为VC-1），所以WMV的发展已经不象MPEG-4那样，它已是一个它自己专有的编解码技术。（刚推出的时候称为VC-9，之后被SMPTE改称为 VC-1）。技术上VC-1与H.264有诸多相似之处。VC-1压缩技术整合了MPEG及H.264之优点，采用Biliner和Bicubic方式，次像素（Sub-Pixel）最小可达4分之1像素。VC-1只有4种动作补偿（motion composition），压缩比无法胜过H.264。压缩算法复杂度只有H.264的约50%，但对特效电影有很杰出的效能表现。值得特别一提的是：SMPTE组织是从电影领域向数字电影及数字电视运动视觉感知技术探索的前卫组织，由它制订的运动视觉感知技术的国际标准多数都是基于电影高画质。当代影视领域内最新的超高清电视技术发展随处可见其身影。由SMPTE于2007年首先提出的UHDTV-2036标准，被进化为UHDTV 2036-1和UHDTV 2036-2即分别对应我们目前俗称的4K和8K的数字电视。UHDTV于2012年8月23日已被正式受理接纳为超高清电视的国际标准，ITU-T定义格式为ITU-R BT.2020。

　　10. Real Video是由Real Networks公司开发的视频编解码器。于1997年起开发，至目前已到Real Player 15版。它从开发伊始就定位为应用为网络上视频播放上的格式。支持多种播放的平台，包含Windows、Mac、Linux、Sola