多媒体技术基础与实验教程5.ppt

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1、多媒体技术基础与实验教程多媒体技术基础与实验教程第五章第五章 视频处理技术视频处理技术 第五章第五章第五章第五章 目录目录目录目录n5.15.1视频概述视频概述 5.1.1 5.1.1视频的视觉原理视频的视觉原理 5.1.2 5.1.2视频的分类视频的分类n5.2 5.2 视频压缩标准视频压缩标准 5.2.1 5.2.1视频压缩原理视频压缩原理 5.2.2MPEG 5.2.2MPEG 5.2.3 H.26X 5.2.3 H.26Xn5.3 5.3 视频文件格式视频文件格式 5.3.1 5.3.1本地影像视频本地影像视频 5.3.2 5.3.2 网络视频格式网络视频格式 5.3.3 5.3.3

2、视频文件格式转换视频文件格式转换 n5.4 5.4 视频处理工具视频处理工具 5.4.1 Windows Movie Maker 5.4.1 Windows Movie Maker 5.4.2 Adobe Premiere 5.4.2 Adobe Premiere 5.1视频概述视频概述 n n相对静止的图形图像，视频所含的信息量更丰富、更直观、更生动。相对静止的图形图像，视频所含的信息量更丰富、更直观、更生动。相对静止的图形图像，视频所含的信息量更丰富、更直观、更生动。相对静止的图形图像，视频所含的信息量更丰富、更直观、更生动。在多媒体技术中，视频信息的获取和处理无疑占有举足轻重的地位，在多

3、媒体技术中，视频信息的获取和处理无疑占有举足轻重的地位，在多媒体技术中，视频信息的获取和处理无疑占有举足轻重的地位，在多媒体技术中，视频信息的获取和处理无疑占有举足轻重的地位，视频处理技术在目前和将来都是多媒体应用的一个核心技术。视频处理技术在目前和将来都是多媒体应用的一个核心技术。视频处理技术在目前和将来都是多媒体应用的一个核心技术。视频处理技术在目前和将来都是多媒体应用的一个核心技术。5.1.15.1.1视频的视觉原理视频的视觉原理 视频视频就其本质而言，就是其内容随时间变化的一组动态图像（每秒就其本质而言，就是其内容随时间变化的一组动态图像（每秒2525或或3030帧），所以视频又被称为

4、运动图像或活动图像。帧），所以视频又被称为运动图像或活动图像。视频信号具有内容随时间而变化和有与画面动作同步的声音（伴音）视频信号具有内容随时间而变化和有与画面动作同步的声音（伴音）两大两大本质特征本质特征。视频与图像是两个既有联系又有区别的概念：静止的图片称为图像；视频与图像是两个既有联系又有区别的概念：静止的图片称为图像；运动的图像称为视频。另外，二者的信源方式不同。运动的图像称为视频。另外，二者的信源方式不同。5.1.25.1.2视频的分类视频的分类 n n按照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。其中数字视频按照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。其中数字视频按照处理方式

5、的不同，视频分为模拟视频和数字视频。其中数字视频按照处理方式的不同，视频分为模拟视频和数字视频。其中数字视频按照视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中按照视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中按照视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中按照视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类。播放的网络流媒体影像视频两大类。播放的网络流媒体影像视频两大类。播放的网络流媒体影像视频两大类。u模拟视频模拟视频 电视系统的发展前景是数字彩色电视，数字视频的基础是模拟视频，而电视系统的发展前景是数字彩色电视，数字视频

6、的基础是模拟视频，而彩色电视又是在黑白电视的基础上发展起来的。彩色电视又是在黑白电视的基础上发展起来的。电视的基本原理电视的基本原理 电视制式电视制式 u数字视频数字视频 数字视频的特点数字视频的特点 适合网络应用。适合网络应用。再现性好。再现性好。便于编辑处理。便于编辑处理。数字视频的发展数字视频的发展 初级阶段，其主要特点就是在台式计算机上增加简单的视频功能。初级阶段，其主要特点就是在台式计算机上增加简单的视频功能。主流阶段，数字视频在计算机中得到广泛应用，成为主流。主流阶段，数字视频在计算机中得到广泛应用，成为主流。高级阶段，普通个人计算机进入了成熟的多媒体计算机时代。高级阶段，普通个人

7、计算机进入了成熟的多媒体计算机时代。视频的数字化视频的数字化 l要让计算机处理视频信息，首先要解决的是视频数字化的问题。要让计算机处理视频信息，首先要解决的是视频数字化的问题。所谓视频所谓视频数字化数字化就是将模拟视频信号经过模数转换和彩色空间变换转为计算机可以处就是将模拟视频信号经过模数转换和彩色空间变换转为计算机可以处理的数字信号，与前面所讲的音频、图像数字化过程类似，计算机也要对输理的数字信号，与前面所讲的音频、图像数字化过程类似，计算机也要对输入的模拟视频信号进行采样与量化，并经编码使其变成数字化图像。入的模拟视频信号进行采样与量化，并经编码使其变成数字化图像。l模拟视频的数字化包括不

8、少技术问题模拟视频的数字化包括不少技术问题 如电视信号具有不同的制式而且采用复合的如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUVYUV信号方式，而计算机信号方式，而计算机工作在工作在RGBRGB空间；空间；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描；电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等 。l模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换、光栅扫描的转换以及分辨率的统一等。的统一等。数字视频的获取数字视频的获取 l数字视频的数字视频的来源来源主

9、要有三种：主要有三种：利用计算机生成的动画；利用计算机生成的动画；把静态图像或图形文件序列组合成视频文件序列；把静态图像或图形文件序列组合成视频文件序列；通过视频采集卡把模拟视频转换成数字视频，并按数字视频文件的格通过视频采集卡把模拟视频转换成数字视频，并按数字视频文件的格式保存下来。式保存下来。l从硬件平台的角度分析，数字视频的获取需要三个部分的配合从硬件平台的角度分析，数字视频的获取需要三个部分的配合 模拟信号源模拟视频播放（输出）MPC视 频 采集卡l采集视频的过程主要包括如下几个步骤：采集视频的过程主要包括如下几个步骤：1 1）采集卡硬件安装和软件驱动）采集卡硬件安装和软件驱动 2 2

10、）设置音频和视频源）设置音频和视频源 3 3）准备好）准备好MPCMPC系统环境系统环境 4 4）启动采集程序）启动采集程序 5 5）播放采集的数据）播放采集的数据 6 6）可对采集的原始数据进行简单的编辑）可对采集的原始数据进行简单的编辑 5.2 5.2 视频压缩标准视频压缩标准 n n视频压缩标准有视频压缩标准有视频压缩标准有视频压缩标准有H.26XH.26XH.26XH.26X和和和和MPEGMPEGMPEGMPEG。比较而言，。比较而言，。比较而言，。比较而言，H.26XH.26XH.26XH.26X仅仅是视仅仅是视仅仅是视仅仅是视频编码的标准，而频编码的标准，而频编码的标准，而频编码

11、的标准，而MPEGMPEGMPEGMPEG既包括视频编码标准，也包括音频既包括视频编码标准，也包括音频既包括视频编码标准，也包括音频既包括视频编码标准，也包括音频编码标准和视音同步标准。编码标准和视音同步标准。编码标准和视音同步标准。编码标准和视音同步标准。5.2.15.2.1视频压缩原理视频压缩原理 u基本概念基本概念 有损和无损压缩有损和无损压缩 无损压缩无损压缩也即压缩前和解压缩后的数据完全一致。多数的无损压缩都采也即压缩前和解压缩后的数据完全一致。多数的无损压缩都采用用RLERLE行程编码算法。行程编码算法。有损压缩有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前的数据不一致。在压缩的过程意味着解

12、压缩后的数据与压缩前的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息，而且丢失的信息不中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息，而且丢失的信息不可恢复。可恢复。帧内和帧间压缩帧内和帧间压缩 帧内（帧内（IntraframeIntraframe）压缩）压缩一般采用有损压缩算法，帧内压缩一般达不到很一般采用有损压缩算法，帧内压缩一般达不到很高的压缩。高的压缩。帧间（帧间（InterframeInterframe）压缩）压缩通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是无损的。帧间压缩一般是无损的。对称和不对称编码对称

13、和不对称编码 对称性（对称性（symmetricsymmetric）是压缩编码的一个关键特征。对称意味着压缩和是压缩编码的一个关键特征。对称意味着压缩和解压缩占用相同的计算处理能力和时间，对称算法适合于实时压缩和传送解压缩占用相同的计算处理能力和时间，对称算法适合于实时压缩和传送视频。视频。不对称（不对称（asymmetricasymmetric）编码）编码，不对称或非对称意味着压缩时需要花费大，不对称或非对称意味着压缩时需要花费大量的处理能力和时间，而解压缩时则能较好地实时回放，也即以不同的速量的处理能力和时间，而解压缩时则能较好地实时回放，也即以不同的速度进行压缩和解压缩。度进行压缩和解压

14、缩。位速位速 位速位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量。u压缩策略压缩策略 可以用多种不同的方法和策略压缩数字媒体文件，使之达到便于管理可以用多种不同的方法和策略压缩数字媒体文件，使之达到便于管理的大小。下面是三类最常用的策略。的大小。下面是三类最常用的策略。去掉相关性去掉相关性 l视频图像数据有很强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。视频图像数据有很强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为其中冗余信息可分为空域冗余信息空域冗余信息和和时域冗余信息时域冗余信息。l使用帧间编码技术可去掉时域冗余信息，它包括以下三部分：使用帧间编码技术

15、可去掉时域冗余信息，它包括以下三部分：1.1.运动补偿运动补偿 2.2.运动表示运动表示 3.3.运动估计运动估计l使用帧间编码技术和熵编码技术可以去掉空域冗余信息，主要的编码使用帧间编码技术和熵编码技术可以去掉空域冗余信息，主要的编码方法有：方法有：1.1.变换编码变换编码 2.2.量化编码量化编码 3.3.熵编码熵编码 心理声学音频压缩心理声学音频压缩 心理声学心理声学一词似乎很令人费解，其实很简单，它就是指一词似乎很令人费解，其实很简单，它就是指“人脑解释人脑解释声音的方式声音的方式”。压缩音频的所有形式都是用功能强大的算法将听不。压缩音频的所有形式都是用功能强大的算法将听不到的音频信息

16、去掉。到的音频信息去掉。心理视觉视频压缩心理视觉视频压缩 心理视觉视频压缩心理视觉视频压缩与和其对等的音频压缩相似。心理视觉模型去掉的与和其对等的音频压缩相似。心理视觉模型去掉的不是听不到的音频数据，而是去掉眼睛不需要的视频数据。不是听不到的音频数据，而是去掉眼睛不需要的视频数据。5.2.2 MPEG5.2.2 MPEG n nMPEGMPEGMPEGMPEG的全称应该是的全称应该是的全称应该是的全称应该是Moving Pictures Experts GroupMoving Pictures Experts GroupMoving Pictures Experts GroupMoving P

17、ictures Experts Group（即动态图像专家组），由（即动态图像专家组），由（即动态图像专家组），由（即动态图像专家组），由ISOISOISOISO与与与与IECIECIECIEC于于于于1988198819881988年联合成立，年联合成立，年联合成立，年联合成立，致力于运动图像（致力于运动图像（致力于运动图像（致力于运动图像（MPEGMPEGMPEGMPEG视频）及其伴音编码（视频）及其伴音编码（视频）及其伴音编码（视频）及其伴音编码（MPEGMPEGMPEGMPEG音频）音频）音频）音频）标准化工作。这个专家组开发的标准称为标准化工作。这个专家组开发的标准称为标准化工作。这

18、个专家组开发的标准称为标准化工作。这个专家组开发的标准称为MPEGMPEGMPEGMPEG标准，到标准，到标准，到标准，到目前为止，目前为止，目前为止，目前为止，MPEGMPEGMPEGMPEG的主要标准有五个：的主要标准有五个：的主要标准有五个：的主要标准有五个：MPEG-1MPEG-1MPEG-1MPEG-1（数字电视标准）数字电视标准）数字电视标准）数字电视标准）MPEG-2MPEG-2MPEG-2MPEG-2（数字电视标准）（数字电视标准）（数字电视标准）（数字电视标准）MPEG-4MPEG-4MPEG-4MPEG-4（多媒体应用标准）（多媒体应用标准）（多媒体应用标准）（多媒体应用标

19、准）MPEG-7MPEG-7MPEG-7MPEG-7（多媒体内容描述接口标准）（多媒体内容描述接口标准）（多媒体内容描述接口标准）（多媒体内容描述接口标准）MPEG-21MPEG-21MPEG-21MPEG-21（多媒体框架标准）（多媒体框架标准）（多媒体框架标准）（多媒体框架标准）u MPEG-1 MPEG-1 MPEG-1MPEG-1标准（标准（ISO/IEC11172ISO/IEC11172）制定于）制定于19921992年，是针对年，是针对1.5Mbps1.5Mbps以下数以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准。据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国

20、际标准。MPEG-1MPEG-1标准体系共分为以下标准体系共分为以下5 5个部分个部分:1 1）系统（系统（SystemSystem）：）：规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；2 2）视频（视频（VideoVideo）：）：规定视频数据的编码和解码；规定视频数据的编码和解码；3 3）音频（音频（AudioAudio）：）：规定声音数据的编码和解码；规定声音数据的编码和解码；4 4）一致性测试（一致性测试（Conformance TestingConformance Testing）：）：详细说明如何测试比特数据流详细说明如何测试比特数据流（B

21、itstreamsBitstreams）和解码器是否满足）和解码器是否满足MPEG-1MPEG-1前三个部分中所规定的要求，编前三个部分中所规定的要求，编码器制造商和客户均可以使用这些方法来测试编码器产生的码流是否正确；码器制造商和客户均可以使用这些方法来测试编码器产生的码流是否正确；5 5）软件仿真（软件仿真（Software SimulationSoftware Simulation）：）：从技术角度来说，这部分不能算从技术角度来说，这部分不能算是标准，只是一种技术报告，描述了是标准，只是一种技术报告，描述了MPEG-1MPEG-1标准的前三个部分的软件实现，标准的前三个部分的软件实现，但

22、源代码是不公开的。但源代码是不公开的。u MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2MPEG-2标准（标准（ISO/IEC13818ISO/IEC13818）制定于）制定于19941994年，是针对年，是针对3 310Mbps10Mbps的数的数据传输率制定的运动图像及其伴音编码的国际标准。据传输率制定的运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG-2MPEG-2的编码图像被分为三类，分别称为的编码图像被分为三类，分别称为I I帧，帧，P P帧和帧和B B帧。帧。为更好地表示编码数据，为更好地表示编码数据，MPEG-2MPEG-2用句法规定了一个层次性结构。它用句法规定了一个层次性结构。它分为六层，

23、自上到下分别是：图像序列层、图像组、图像、宏块条、分为六层，自上到下分别是：图像序列层、图像组、图像、宏块条、宏块、块。宏块、块。MPEG-2MPEG-2标准体系共分为以下标准体系共分为以下9 9个部分：个部分：1 1）系统（系统（SystemSystem）：）：规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；2 2）视频（视频（VideoVideo）：）：规定视频数据的编码和解码；规定视频数据的编码和解码；3 3）音频（音频（AudioAudio）：）：规定声音数据的编码和解码，是规定声音数据的编码和解码，是MPEG-1 AudioMPEG-1 Aud

24、io的扩充，的扩充，支持多个声道，向下兼容支持多个声道，向下兼容MPEG-1 AudioMPEG-1 Audio标准；标准；4 4）一致性测试（一致性测试（Conformance TestingConformance Testing）：）：详细描述测试一个编码码流是详细描述测试一个编码码流是否符合否符合MPEG-2MPEG-2标准的方法；标准的方法；5 5）软件仿真（软件仿真（Software SimulationSoftware Simulation）：）：描述描述MPEG-2MPEG-2标准的前三个部分的标准的前三个部分的软件实现方法；软件实现方法；6 6）数字存储媒体命令和控制扩展协议（

25、数字存储媒体命令和控制扩展协议（Digital Storage Media Command Digital Storage Media Command and Controland Control，DSM-CCDSM-CC）用于管理用于管理MPEG-1MPEG-1和和MPEG-2MPEG-2的数据流，使数据既可以的数据流，使数据既可以在单机上运行，也可以在异构网络环境下运行；在单机上运行，也可以在异构网络环境下运行；7 7）高级音频编码（高级音频编码（Advanced Audio CodingAdvanced Audio Coding，AACAAC）：）：规定与规定与MPEG-1MPEG-1音

26、频不音频不兼容的多通道音频数据的编码和解码；兼容的多通道音频数据的编码和解码；8 8）原计划用于采样精度为）原计划用于采样精度为1010位的音频编码，但由于工业界对此兴趣不大，位的音频编码，但由于工业界对此兴趣不大，现已停止；现已停止；9 9）规定了传送码流的实时接口。）规定了传送码流的实时接口。u MPEG-4 MPEG-4 MPEG-4MPEG-4于于19981998年年1111月公布，是针对一定比特率下的视频、音频编码，月公布，是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。为此，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。为此，MPEG-4MPEG-4引入了引入了AVA

27、V对象对象（Audio-Video ObjectsAudio-Video Objects），使得更多的交互操作成为可能。），使得更多的交互操作成为可能。MPEG-4MPEG-4对对AVAV对象的操作主要有以下五种：对象的操作主要有以下五种：1 1）采用）采用AVAV对象来表示听觉、视觉或者视听组合内容；对象来表示听觉、视觉或者视听组合内容；2 2）组合已有的）组合已有的AVAV对象来生成复合的对象来生成复合的AVAV对象，并由此生成对象，并由此生成AVAV场景；场景；3 3）对）对AVAV对象的数据灵活地多路合成与同步，以便选择合适的网络来传对象的数据灵活地多路合成与同步，以便选择合适的网络来

28、传输这些输这些AVAV对象数据；对象数据；4 4）允许接收端的用户在）允许接收端的用户在AVAV场景中对场景中对AVAV对象进行交互操作等；对象进行交互操作等；5 5）MPEG-4MPEG-4支持支持AVAV对象知识产权与保护。对象知识产权与保护。MPEG-4MPEG-4标准则由以下标准则由以下6 6个主要部分构成：个主要部分构成：1 1）系统（系统（SystemSystem）：）：规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；规定视频数据、声音数据及其他相关数据的同步；2 2）视频（视频（VideoVideo）：）：规定视频数据的编码和解码，规定视频数据的编码和解码，MPEG-4MPEG-4支

29、持对自然和合支持对自然和合成的视觉对象的编码。合成的视觉对象包括成的视觉对象的编码。合成的视觉对象包括2D2D、3D3D动画和人面部表情动画动画和人面部表情动画等；等；3 3）音频（音频（AudioAudio）：）：规定声音数据的编码和解码，规定声音数据的编码和解码，MPEG-4MPEG-4不仅支持自然声不仅支持自然声音，而且支持合成声音；音，而且支持合成声音；4 4）一致性测试（一致性测试（Conformance TestingConformance Testing）：）：详细描述测试一个编码码流是详细描述测试一个编码码流是否符合否符合MPEG-4MPEG-4标准的方法；标准的方法；5 5）

30、参考软件（参考软件（Reference SoftwareReference Software）：）：提供了用于演示功能和说明本标提供了用于演示功能和说明本标准其它部分功能的软件；准其它部分功能的软件；6 6）多媒体传送整体框架（多媒体传送整体框架（Deliveries Multimedia Integration Deliveries Multimedia Integration FrameworkFramework，DMIFDMIF）：）：主要用于管理在交互网络中、广播环境下和磁盘主要用于管理在交互网络中、广播环境下和磁盘（包括光盘）中多媒体应用中的多媒体数据流。（包括光盘）中多媒体应用中的

31、多媒体数据流。u MPEG-7 MPEG-7 MPEG-7MPEG-7的工作于的工作于19961996年启动，名称叫做年启动，名称叫做多媒体内容描述接口多媒体内容描述接口（Multimedia Content Description InterfaceMultimedia Content Description Interface，MCDIMCDI），目的是制定一），目的是制定一套描述符标准，用来描述各种类型的多媒体信息及它们之间的关系，以便套描述符标准，用来描述各种类型的多媒体信息及它们之间的关系，以便更快更有效地检索信息。更快更有效地检索信息。MPEG-7MPEG-7的处理链的处理链 特征

32、抽取特征抽取内容描述内容描述检索工具检索工具MPEG-7的处理范围图5-4 MPEG-7的范围MPEG-7MPEG-7由以下几部分组成：由以下几部分组成：1 1）系统（系统（SystemSystem）：）：包括对描述符进行有效传输和存储所必需的工具、包括对描述符进行有效传输和存储所必需的工具、确保内容与描述之间进行同步的工具以及管理和保护知识产权的工具；确保内容与描述之间进行同步的工具以及管理和保护知识产权的工具；2 2）描述定义语言（描述定义语言（Description Definition LanguageDescription Definition Language，DDLDDL）：）：

33、定义新定义新的描述工具的语法，定义新的描述方案；的描述工具的语法，定义新的描述方案；3 3）视频（视频（VideoVideo）：）：包括用来描述视频对象的各种描述符和描述方案；包括用来描述视频对象的各种描述符和描述方案；4 4）音频（音频（AudioAudio）：）：处理音频描述。包括音频描述结构、声音效果描述工处理音频描述。包括音频描述结构、声音效果描述工具、乐器音质描述工具、语音识别描述工具、带有旋律的描述工具等；具、乐器音质描述工具、语音识别描述工具、带有旋律的描述工具等；5 5）多媒体描述方案（多媒体描述方案（Multimedia Description SchemesMultimed

34、ia Description Schemes，MMDSMMDS）：）：用于用于规范多媒体描述符的生成和不同描述符之间的有机联系；规范多媒体描述符的生成和不同描述符之间的有机联系；6 6）参考软件（参考软件（Reference SoftwareReference Software）：）：提供了用于演示功能和说明本标提供了用于演示功能和说明本标准其它部分功能的软件；准其它部分功能的软件；7 7）一致性测试（一致性测试（Conformance TestingConformance Testing）：）：详细描述测试一个编码码流是详细描述测试一个编码码流是否符合否符合MPEG-7MPEG-7标准的方法

35、。标准的方法。u MPEG-21 MPEG-21 制定制定MPEG-21MPEG-21标准的目的是：标准的目的是：1 1）将不同的协议、标准、技术等有机地融合在一起。）将不同的协议、标准、技术等有机地融合在一起。2 2）制定新的标准。）制定新的标准。3 3）将这些不同的标准集成在一起。）将这些不同的标准集成在一起。MPEG-21MPEG-21的基本框架要素包括数字项目说明、多媒体内容表示、数字项的基本框架要素包括数字项目说明、多媒体内容表示、数字项目的识别和描述、内容管理与使用、知识产权管理和保护、终端和网络、目的识别和描述、内容管理与使用、知识产权管理和保护、终端和网络、事件报告等部分。事件

36、报告等部分。5.2.3 H.26X5.2.3 H.26X nH.26XH.26X是是ITU-TITU-T研究和制定的一系列视频编码的国际标准。研究和制定的一系列视频编码的国际标准。其中应用最为广泛的是其中应用最为广泛的是H.261H.261、H.262H.262、H.263H.263和和H.264H.264。u H.261 H.261 H.261H.261标准也称标准也称p p6464，是视频编码的先驱者。，是视频编码的先驱者。H.261H.261标准的出发点是为了标准的出发点是为了实现在综合业务数字网（实现在综合业务数字网（Integrated Services Digital Networ

37、kIntegrated Services Digital Network，ISDNISDN）上进行电视电话和电视会议，主要针对实时编码和解码而设计的。上进行电视电话和电视会议，主要针对实时编码和解码而设计的。与与H.261H.261有关的国际标准：有关的国际标准：H.320H.320：窄带可视电话系统和终端设备：窄带可视电话系统和终端设备 H.221H.221：视听电信业务中：视听电信业务中64641920Kb/s1920Kb/s信道的帧结构信道的帧结构 H.230H.230：视听系统的帧同步控制和指示信号：视听系统的帧同步控制和指示信号 H.242H.242：不超过：不超过2Mb/s2Mb/

38、s数字信道的视听终端的通信标准数字信道的视听终端的通信标准 u H.262 H.262 ITU-TITU-T于于19901990年成立了年成立了“ATMATM视频编码专家组视频编码专家组”，负责制定适用于，负责制定适用于B-ISDNB-ISDN（Broadband Integrated Service Digital NetworkBroadband Integrated Service Digital Network，宽带，宽带综合业务数字网）信道综合业务数字网）信道ATMATM编码传输标准。该专家组于编码传输标准。该专家组于19931993年年1111月与月与ISOISO的的MPEGMPE

39、G专家组联合提出了专家组联合提出了H.262H.262建设草案，这一草案终于发展成建设草案，这一草案终于发展成为为H.262H.262标准，它也就是标准，它也就是MPEG-2MPEG-2的视频部分。的视频部分。H.262H.262标准是用于数字存储介质和数字视频通信中图像信息的编码标准是用于数字存储介质和数字视频通信中图像信息的编码表示和解码规定。表示和解码规定。u H.263 H.263 H.263H.263是在是在19951995年提出的更低比特率的视频编码方案。它一方面以年提出的更低比特率的视频编码方案。它一方面以H.261H.261为基础，以混合编码为核心，其基本原理和为基础，以混合编

40、码为核心，其基本原理和H.261H.261十分相似，原始数据和码十分相似，原始数据和码流组织也相似；另一方面，流组织也相似；另一方面，H.263H.263也吸收了也吸收了MPEGMPEG等其它一些国际标准中有效、等其它一些国际标准中有效、合理的部分合理的部分 与与H.263H.263有关的国际标准：有关的国际标准：H.324H.324：甚低码率多媒体通信终端设备：甚低码率多媒体通信终端设备 H.223H.223：甚低码率多媒体通信复合协议：甚低码率多媒体通信复合协议 H.245H.245：多媒体通信控制协议：多媒体通信控制协议 G.723.1.1G.723.1.1：传输速率为：传输速率为5.3

41、Kb/s5.3Kb/s和和6.3Kb/s6.3Kb/s的语音编码器的语音编码器 u H.264 H.264 在在ITU-TITU-T增强型多媒体通信标准增强型多媒体通信标准H.26LH.26L基础上，在基础上，在20032003年年5 5月份推出了月份推出了H.264H.264压缩标准推出的能够为压缩标准推出的能够为ITU-TITU-T与与ISO/IECISO/IEC共同使用的单一的下一代视共同使用的单一的下一代视频编码标准，并且在技术上同频编码标准，并且在技术上同MPEGMPEG标准形成体系。标准形成体系。在实际使用中，它比在实际使用中，它比MPEG-4MPEG-4压缩率更高，更加适合在有限

42、带宽的环境压缩率更高，更加适合在有限带宽的环境下传输视频数据，而且画面质量与下传输视频数据，而且画面质量与MPEG-4MPEG-4基本相同。基本相同。其标准可分为三档：其标准可分为三档：1 1）基本档次：其简单版本，应用面广。）基本档次：其简单版本，应用面广。2 2）主要档次：采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，）主要档次：采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，可用于可用于SDTVSDTV（Standard Definition TelevisionStandard Definition Television，标准清晰度电视）、，标准清晰度电视）、HDTVHDTV（High

43、Definition TelevisionHigh Definition Television，高清晰度电视）和，高清晰度电视）和DVDDVD（Digital Video DiskDigital Video Disk，数字视频光盘）等。，数字视频光盘）等。3 3）扩展档次：可用于各种网络的视频流传输。）扩展档次：可用于各种网络的视频流传输。5.3 5.3 视频文件格式视频文件格式 n n目前，视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和目前，视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和目前，视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和目前，视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络

44、中播放的网络流媒体影像视频两大类。适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类。适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类。适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类。n n后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀，后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀，后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀，后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀，但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频点播、网络演示、

45、远程教育、网络视频广告等互联网视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等互联网视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等互联网视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等互联网信息服务领域。信息服务领域。信息服务领域。信息服务领域。5.3.15.3.1本地影像视频本地影像视频 uAVIAVI格式格式 AVIAVI是在是在19921992年被年被MicrosMicrosoftoft公司推出，随公司推出，随Windows3.1Windows3.1一起被人们所认一起被人们所认识和熟知的视频格式。识和熟知的视频格式。AVIAVI英文全称为英文全称为Audio Video InterleavedAu

46、dio Video Interleaved，即，即音频视频交错格式。音频视频交错格式。这种视频格式的这种视频格式的优点优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，其是图像质量好，可以跨多个平台使用，其缺点缺点是是体积过于庞大，而且更加糟糕的是压缩标准不统一。体积过于庞大，而且更加糟糕的是压缩标准不统一。构成一个构成一个AVIAVI文件的主要参数包括视频参数、伴音参数和压缩参数等文件的主要参数包括视频参数、伴音参数和压缩参数等 l视频参数：视频参数：1.1.视窗尺寸（视窗尺寸（Video SizeVideo Size）2.2.帧率（帧率（Frames Per SecondFrames Per Seco

47、nd）l伴音参数伴音参数 1.1.视频与伴音的交织参数（视频与伴音的交织参数（Interlace Audio Every X Interlace Audio Every X FramesFrames）2.2.同步控制（同步控制（SynchronizationSynchronization）l压缩参数压缩参数 uAVIAVI数字视频的特点数字视频的特点 AVIAVI及其播放器及其播放器VFWVFW（Video For WindowsVideo For Windows）已成为了）已成为了PCPC机上最常用的机上最常用的视频数据格式，是由于其具有如下的一些显著特点：视频数据格式，是由于其具有如下的一

48、些显著特点：提供无硬件视频回放功能提供无硬件视频回放功能实现同步控制和实时播放实现同步控制和实时播放 可以高效地播放存储在硬盘和光盘上的可以高效地播放存储在硬盘和光盘上的AVIAVI文件文件 提供了开放的提供了开放的AVIAVI数字视频文件结构数字视频文件结构 可以再编辑可以再编辑AVIAVI文件文件 uAVIAVI格式的编码格式的编码 AVIAVI格式的编码主要有以下格式的编码主要有以下1010种：种：Cinepak Codec by Radius Microsoft Video 1 Microsoft RLE Microsoft H.261和H.263 Video Codec Intel

49、Indeo Video R3.2 Intel Indeo Video 4和5 Intel IYUV Codec Microsoft MPEG-4 Video codec DivX-MPEG-4 Low-Motion/Fast-Motion DivX 4.11/4.12/5.0 编码生成文件大小（kb）编码耗时（秒）质量None22649017极好cinepak codec by radius18596292差（有马赛克现象）intel indeo video r3.2986064较差intel indeo video 4.514402396好intel indeo video 5.101100

50、6135好Intel IYUV Codec11326012极好divx MPEG-4 low-motion274417好divx MPEG-4 fast-motion197217较好divx 4.12252218好divx 5.0 pro248219好常见编码测试数据 u其它本地影像视频格式其它本地影像视频格式 nAVInAVI格式格式 nAVInAVI是是newAVInewAVI的缩写，是一个名为的缩写，是一个名为ShadowRealmShadowRealm的地下组织发展起来的地下组织发展起来的一种新视频格式（与上面所说的的一种新视频格式（与上面所说的AVIAVI格式没有太大联系）格式没有太