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关于图像(视频)压缩技术的国际国内标准

浏览:4199  来源:通信人在线  日期:2008-06-23
 

由于图像分为静态图像(图片、照片等)和活动图像(电视画面等),自然,图像(视频)压缩也分为静态图像压缩的技术标准和活动图像压缩的技术标准。

一、静态图像压缩的技术标准

对于静态图像压缩的技术标准,目前在全球极具影响力的唯有JPEG系列标准莫属了。JEPG系列标准是由ISO/IEC下设的一个专家组--联合图像专家组(JPEGJoint Photographic Experts Group)制定的,因此称为JPEG系列标准,被ISO/IEC批准成为国际标准。目前JEPG已制定了两套系列标准JEPGJEPG2000JPEG标准于19929月发布,适用于灰度图与真彩图的静态图像的压缩,被ISO命名为ISO/IEC 10918系列,JEPG2000标准发布于200012月,适用于二值图、灰度图、伪彩图和真彩图的静态图像压缩,被ISO命名为ISO/IEC 15444,比JPEG标准的压缩效率更高。JPEG标准和JPEG2000标准索引详见附录1

附录1JPEG标准和JPEG2000标准索引 

温馨提示JPEG系列标准目前在全球之所以极具影响力,是因为在静态图像压缩的技术,JPEG系列标准是唯一经国际上标准化组织批准认可的。然而在业内流行的还有许多由专业公司开发的静态图像的压缩技术,形成了所谓事实上的标准。例如:GIFBMPTIFFPNGRAS等等。

欲进一步了解静态图像压缩技术的JPEG标准请进入

二、活动图像压缩的技术标准 

对于活动图像压缩的技术标准,目前有影响力的有三种:国际上的H.26x系列标准和MPEG-x系列;国内的AVS标准。表2-0给出了常用的几种数字图像国际标准情况(包括图像有效尺寸、视频编码率、图像质量等)。

2-0几种常用的数字图像国际标准情况

目前,活动图像(视频)压缩技术的国际标准主要有两大系列,一为国际电信联盟(ITU-T)的视频编码专家组(VCEGVideo Coding Experts Group)所制定,即ITU-T H.26x系列;另一个为国际标准化组织(ISO/IEC)的运动图像专家组(MPEGMoving Picture Coding Experts Group)所制定,即我们通常称的MPEG-x系列,是以ISO/IEC标准命名格式所发布。ITU-T标准是为视频会议和视频电话等实时视频通信应用设计的,而MPEG标准主要则是为视频存储(DVD)、广播视频(广播TV)以及视频流(如网上视频、DSL上的视频以及无线视频应用)设计的。这两个标准组织通常是独立工作,但也有例外,其中有两次重要的合作,就是二者组成的联合视频组(JVTJoint Video Team合作开发了H.262/MPEG-2标准和H.264/MPEG-4 AVC标准,即合作开发后以各自的标准命名格式来发布。

1、关于ITU-TH.26x系列标准

ITU-T90年代,开始提出了电视会议、可视电话技术的建议,于19933月发布了H.261,后来陆续发布了H.26x(目前x=1234)系列。H.26x是一个不同压缩率的、适应于不同网络的视频编译码技术,具体详见下表2-0H.26x系列标准索引详见附录2

2-1ITU-TH.26x系列标准

附录2H.26x系列标准索引

温馨提示H.26x系列标准仅仅是视频编码,与MPEG-x系列不同,它并不包含音频编码,在实际使用中需要与ITU-TG.7xx音频编码系列标准配合使用。

欲进一步了解ITU-TH.26x系列标准请进入 

2ISOMPEG-x系列标准

MPEG-x是从19897月开始研究开发的音视频压缩技术。MPEG-11992年被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC 11172,后来陆续发布了MPEG-x(目前x=124)系列。MPEG-x系列也是一个不同的压缩率的、适用于不同用途的编解码技术,详见下表2-2

 2-2ISOMPEG-x系列标准

温馨提示一是后来MPEG制定的MPEG-7MPEG-21已不是压缩编码技术的标准,MPEG-7是立足于多媒体信息有效管理及快速检索;而MPEG-21则是立足于各种多媒体信息的互操作。二是ITU合作开发的高级视频编码(AVCAdvanced Video Coding)技术,ISO并没有单独作为标准发布,而是以MPEG-4 10部分来命名,正式名称为ISO/IEC 14496-10,我们通常称之为MPEG-4 AVC标准。其中一个主要原因AVC仅仅是一个视频编码技术,而MPEG-1/2/4标准是包括系统、音频、视频、一致性测试等,是一个完整的标准体系,可从附录3MPEG-x系列标准索引看出。另外从这一点来讲,它与ITU-TH.26x系列标准是不同的,却与我国的AVS标准体系类同。三是从附录3索引中3个标准名称的变化可以看出,MPEG-x系列的作用及用途。

附录3ISOMPEG-x标准索引 

欲进一步了解ISOMPEG-x系列标准请进入

3、国内标准--AVS

我国在进入新千年后,也制定出了一套具有自主知识产权的,可以说是第二代信源编码标准,称之为音视频编码标准(AVSAudio Video coding Standard)。它是由我国数字音视频编解码技术标准工作组(简称AVS工作组)开发的,AVS工作组成立于20026月,应用范围包括数字电视、激光视盘、网络流媒体、无线流媒体、数字音频广播、视频监控等等领域。

AVS标准包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要技术标准和一致性测试等支撑标准。从主要技术指标--编码效率比较:MPEG-4MPEG-21.4倍;MPEG-4 AVCMPEG-2两倍以上;AVSMPEG-4 AVC相当,可使MPEG-22-3倍。而且技术方案简洁,芯片实现复杂度低,达到了第二代标准的最高水平;同时,AVS通过简洁的一站式许可政策,解决了MPEG-4 AVC专利许可问题死结,是开放式制订的国家、国际标准,易于推广;此外,MPEG-4 AVC仅是一个视频编码标准,而AVS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,为数字音视频产业提供更全面的解决方案。

我国已将AVS第二部分(视频)颁布了国家标准:GB/T 20090.2-200, 6《信息技术 先进音视频编码 2部分 视频》,从200631日起实施,其他部分的标准将陆续发布。同时,AVS工作组正在与ITUISO等国际上的标准化部门、相关组织与企业紧密结合,为其成为国际标准积极的工作着

欲进一步了解我国的AVS标准请进入

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