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编解码学习笔记（二）：codec类型

　　资料（港台将information翻译为资料）压缩是透过去除资料中的冗余资讯而达成。就视讯资料而言，资料中的冗余资讯可以分成四类：

时间上的冗余资讯（temporal redundancy）
　　在视讯资料中，相邻的帧（frame）与帧之间通常有很强的关连性，这样的关连性即为时间上的冗余资讯。 这即是上一次学习中的帧间压缩。

空间上的冗余资讯（spatial redundancy）
　　在同一张帧之中，相邻的像素之 间通常有很强的关连性，这样的关连性即为空间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧内压缩。

统计上的冗余资讯（statistical redundancy）
　　统计上的冗余资讯指的是欲编码的符号（symbol）的机率分布是不均匀（non-uniform）的。

感知上的冗余资讯（perceptual redundancy）
　　感知上的冗余资讯是指在人在观看视讯时，人眼无法察觉的资讯。


　　视讯压缩（英文：Video compression）是指运用资料压缩技术将数位视讯资料中的冗余资讯去除，降低表示原始视讯所需的资料量，以便视讯资料的传输与储存。实际上，原始视讯资料的资料量往往过大，例如未经压缩的电视品质视讯资料的位元率高达216Mbps，绝大多数的应用无法处理如此庞大的资料量，因此视讯压缩是必要的。目前最新的视讯编码标准为ITU-T视讯编码专家组（VCEG）和ISO／IEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视讯组（JVT，Joint Video Team）所提出的H.264/AVC。

　　一个典型的视讯编码器：在进行当前信号编码时，编码器首先会产生对当前信号做预测的信号，称作预测信号（predicted signal），预测的方式可以是时间上的预测（inter prediction），亦即使用先前帧的信号做预测，或是空间上的预测 （intra prediction），亦即使用同一张帧之中相邻像素的 信号做预测。得到预测信号后，编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号（residual signal），并只对残余信号进行编码，如此一来，可以去除一部份时间上或是空间上的冗余资讯。接着，编码器并不会直接对残余信号进行编码，而是先将残 余信号经过变换（通常为离散余弦变换）然后量化以 进一步去除空间上和感知上的冗余资讯。量化后得到的量化系数会再透过熵编码，去除统计上的冗余资讯。

视讯编码标准发展

年份

标准

制定组织

解除版权保护
 （DRM-free ）

主要应用

1984

H.120

ITU-T

是

 

1990

H.261

ITU-T

是

视讯会议 、视讯通话

1993

MPEG-1 第二部份

ISO ／IEC

是

影音光碟（VCD ）

1995

H.262/MPEG-2 第二部份

ISO ／ IEC 、ITU-T

否

DVD影碟 （DVD-Video ）、蓝光 （Blu-Ray ）影碟、数位视讯广播（DVB ）、SVCD

1996

H.263 [6]

ITU-T

 

视讯会议 、视讯通话 、3G 手机视讯（3GP ）

1999

MPEG-4 第二部份

ISO ／IEC

否

 

2003

H.264/MPEG-4 AVC [1]

ISO ／ IEC 、ITU-T

否

蓝光 （Blu-Ray ）影碟、数位视讯广播（DVB ）、iPod 视讯、高画质DVD （HD DVD ）

常见的编解码见下表，在以后会分类论述：

视频codec

ISO /IEC

MJPEG  · Motion JPEG 2000  · MPEG-1  · MPEG-2 (Part 2 ) · MPEG-4 (Part 2/ASP  · Part 10/AVC ) · HVC

ITU-T

H.120  · H.261  · H.262  · H.263  · H.264  · H.265

其它

AMV  · AVS  · Bink  · CineForm  · Cinepak  · Dirac  · DV  · Indeo  · Microsoft Video 1 · OMS Video  · Pixlet  · RealVideo  · RTVideo  · SheerVideo  · Smacker  · Sorenson Video & Sorenson Spark  ·  Theora  ·  VC-1  ·  VP3  ·  VP6  ·  VP7  ·  VP8  ·  WMV

音频 codec

ISO /IEC MPEG

MPEG-1 Layer III (MP3)  · MPEG-1 Layer II  · MPEG-1 Layer I  · AAC  · HE-AAC  · MPEG-4 ALS  · MPEG-4 SLS  · MPEG-4 DST

ITU-T

G.711  · G.718  · G.719  · G.722  · G.722.1  · G.722.2  · G.723  · G.723.1 · G.726  · G.728  · G.729  · G.729.1

其它

AC-3  · AMR  · AMR-WB  · AMR-WB+  · Apple Lossless  · ATRAC  · DRA  · DTS  · FLAC  · GSM-HR  · GSM-FR  · GSM-EFR  · iLBC  · Monkey's Audio  · TTA (True Audio) · MT9  · μ-law · Musepack  · Nellymoser  · OptimFROG  · OSQ  · RealAudio  · RTAudio  · SD2  · SHN · SILK  · Siren  · Speex  · TwinVQ  · Vorbis  · WavPack  · WMA

图像压缩

ISO /IEC /ITU-T

JPEG  · JPEG 2000  · JPEG XR  · lossless JPEG  · JBIG  · JBIG2  · PNG  · WBMP

Others

APNG  · BMP  · DjVu  · EXR  · GIF  · ICER  · ILBM  · MNG  · PCX  · PGF  · TGA  · TIFF

媒体容器

通用

3GP  · ASF  · AVI  · Bink  · BXF  · DMF  · DPX  · EVO  · FLV  · GXF  · M2TS · Matroska  · MPEG-PS  · MPEG-TS  · MP4  · MXF  · Ogg  · QuickTime   · RealMedia  · RIFF  · Smacker  · VOB

只用于音频

AIFF  · AU  · WAV

 

上面的表格，查看某个具体的codec，可以在中文的wiki中查找，但是英文的wiki咨询更为丰富，见下表

 

Multimedia compression formats
Video compression
ISO / IEC
MJPEG  · Motion JPEG 2000  · MPEG-1  · MPEG-2 ( Part 2 )  · MPEG-4 ( Part 2/ASP  · Part 10/AVC )  · HEVC
ITU-T
H.120  · H.261  · H.262  · H.263  · H.264  · HEVC
Others
AMV  · AVS  · Bink  · CineForm  · Cinepak  · Dirac  · DV  · Indeo  · Microsoft Video 1  · OMS Video  · Pixlet  · RealVideo  · RTVideo  · SheerVideo  · Smacker  · Sorenson Video & Sorenson Spark  · Theora  · VC-1  · VP3  · VP6  · VP7  · VP8  · WMV
Audio compression
ISO / IEC
MPEG-1 Layer III (MP3)  · MPEG-1 Layer II  · MPEG-1 Layer I  · AAC  · HE-AAC  · MPEG-4 ALS  · MPEG-4 SLS  · MPEG-4 DST  · MPEG-4 HVXC  · MPEG-4 CELP
ITU-T
G.711  · G.718  · G.719  · G.722  · G.722.1  · G.722.2  · G.723  · G.723.1  · G.726  · G.728  · G.729  · G.729.1
Others
AC-3  · AMR  · AMR-WB  · AMR-WB+  · Apple Lossless  · ATRAC  · DRA  · DTS  · FLAC  · GSM-HR  · GSM-FR  · GSM-EFR  · iLBC  · Monkey's Audio  · TTA (True Audio)  · MT9  · μ-law  · Musepack  · Nellymoser  · OptimFROG  · OSQ  · RealAudio  · RTAudio  · SD2  · SHN  · SILK  · Siren  · Speex  · TwinVQ  · Vorbis  · WavPack  · WMA
Image compression
ISO / IEC / ITU-T
JPEG  · JPEG 2000  · JPEG XR  · lossless JPEG  · JBIG  · JBIG2  · PNG  · WBMP
Others
APNG  · BMP  · DjVu  · EXR  · GIF  · ICER  · ILBM  · MNG  · PCX  · PGF  · TGA  · QTVR  · TIFF
Media containers
ISO/IEC
MPEG-PS  · MPEG-TS  · MPEG-4 Part 12 / JPEG 2000 Part 12  · MPEG-4 Part 14
ITU-T
H.222.0
Others
3GP and 3G2  · ASF  · AVI  · Bink  · DivX Media Format  · DPX  · EVO  · Flash Video  · GXF  · M2TS  · Matroska  · MXF  · Ogg  · QuickTime  · RealMedia  · REDCODE RAW  · RIFF  · Smacker  · MOD and TOD  · VOB  · WebM
Audio only
AIFF  · AU  · WAV


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