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视频编码标准简介（上）
内容介绍：
一.视频编码的标准和历程
二. MPEG-X 与 H.26X
三. MPEG 标准简介
一.视频编码的标准和历程
主要视频的压缩以 MPEG 的思想为主，26X 系列和 MPEG 系列之间有很多编码思路其实是一样的。
视频编码标准中有两个主要的标准化组织，一个是国际电信联盟 ITU-T 的视频专家组 VCEG，也就是 Video Coding Experts Group，它主要做的标准是 H.26X 系列。
另一个就是国际化标准组织 ISO 和 IEC 这两个组成的联合专家组 MPEG, MPEG 专家组和 JPEG 专家组也有很多的重合，它们所产生的标准就是 MPEG-X 系列。
主要的应用场景，H.26X 系列主要是在实时的视频通信系统中，因为相对来讲马力较低。MPEG-X 系列主要应用在比如数字监控视频、视频存储、广播电视和因特网领域。发展到今天，基本上经历了三代，第一代就是以 H.261,MPEG-1,H.262/ MPEG-2 以及 H.263 为代表的，263的后期其实已经过渡到第二代了。
它是一个基于像素的编码，压缩能力大概50-75倍。第二代 MPEG-4 和 H.264 基于对象和视频对象的编码，压缩能力达到了100-150倍。
第三代 HEVC(High Efficiency Video Coding)叫高效视频编码，主要代表是 H.265,现在已经在用了包括 MPEG-4系列，可以支持4K 的视频、3D 的蓝光和高清电视节目，压缩比最高可达到300倍。
这就是三代的产品的主要发展历程，基本上遵循了大概每十年视频编码压缩比会翻倍，或者是如果压缩比不翻倍，改用另一个压缩比时，可以保证质量会更高。
二.MPEG-X 与 H.26X
这是 MPEG-X 系列的特点，每一行表示不同的压缩标准是1、2和4，介绍了具体的情况。
比如 MPEG-1 的特点是针对速率为1.5Mbps，是标性的。MPEG-2 以后实际上到了高性的，现在 MPEG-2 也是现在数字电视中的标准。MPEG-4 支持了面向对象的编码。
26X 系列中 H.261 主要应用在可视电话和视频会议系统中，尤其是在261的时代中，网速带宽是非常低的，追求的目标是马力低，对视频的质量要求就相对较低。到了后期26X 系列，到了264、265的时候，压缩比很高，但图像质量依然保持着相对较高，有压缩算法为代价，它的复杂度也提升了。
有个体会就是在用手机看视频的时候，手机会发热，其实解码器都是用专业的芯片，也就是解码的时候，因为算法复杂，CPU 要处理的才高速运转，因此才会发热。
MPEG 叫 Moving Picture Experts Group,就是运动图像专家组，开始于1988年，目的在90年的时候建立一个标准化的草案。MPEG 专家组和 JPEG 专家组都是在 ISO 和 IEC 的领导下成立的，专家组有很多的重叠性。
因为 JPEG 目标是于静态图像，而视频中是由若干个静态图像组成的，因此运动图像中 I 帧用的就是 JPEG 的压缩标准。静止图像与运动图像的密切关系使得这两者有很大的重合，视频图像可以看作是独立编码的静止图像，以视频速率顺序地显示。
MPEG 专家小组研究数字视频图像的压缩标准、音频的压缩标准以及音频和视频的同步。注意这里就有音频了，视频中除了图像之外还有音频，这是两个通道，一个是音频通道，一个是图像通道，这两个通道之间还有要保持同步的问题。这个标准中阐明了声音和电视图像的编码和解码过程，其中严格规定了声音和图像的数据编码后组成的位数据流的句法，提供了解码的测试方案。这里的句法是死的，就是为了解码能够解得出来，其实视频标准中唯一定死的就是这个，其他的东西没有规定，尤其是压缩和解压缩的算法没有严格规定。这样的话既保证了解码器对符合编码规则的能够正确的解码，同时又为压缩算法预留了很多的空间。不同的研究者，无论是工业界还是学术界，可以发挥各自聪明才智不断改进编码和解码的算法，提升质量或者编码效率。
三.MPEG 标准简介
MPEG-1 是数字电视的标准，1992年发布，MPEG-2 是数字电视标准，1994年发布，不同的是 MPEG-1 是标清，MPEG-2 是高清。MPEG-3 在1992年7月合并到了 HDTV 中，也就是说现在真正用的是没有 MPEG-3 的。
纠正一下 MP3 是用的 MPEG-1 中的音频压缩的第三层算法，用在歌曲的压缩上，而不是 MPEG-3。MPEG-4 就是 MP4，是多媒体应用标准，是1999年发布的，其实是有不同码率的，早期是为了码率降低。MPEG-7 不是做压缩的，是多媒体内容描述接口，在2001年分布，主要是对特征标准化的描述。
MPEG-21 是数字节目的网上实时交换协议，在2007年发布，也不是做压缩的。
这是整个的历程，MPEG 家族对整个视频的压缩描述以及交换做了重大的贡献。
