2024年3月17日发(作者：)

视频编码的基本原理

视频编码的基本原理

视频图像数据有极强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。其中冗

余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中

的冗余信息去掉（去除数据之间的相关性），压缩技术包含帧内图像

数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。

去时域冗余信息

使用帧间编码技术可去除时域冗余信息，它包括以下三部分：

－ 运动补偿

运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像，

它是减少帧序列冗余信息的有效方法。

－ 运动表示

不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。运动

矢量通过熵编码进行压缩。

－ 运动估计

运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。

注：通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿

去空域冗余信息

－ 变换编码

主要使用帧间编码技术和熵编码技术：

帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。变换编码将

空域信号变换到另一正交矢量空间，使其相关性下降，数据冗余度减

小。

－ 量化编码

经过变换编码后，产生一批变换系数，对这些系数进行量化，使

编码器的输出达到一定的位率。这一过程导致精度的降低。

－ 熵编码

熵编码是无损编码。它对变换、量化后得到的系数和运动信息，

进行进一步的压缩。

视频编码的基本框架

H.261

H.261标准是为ISDN设计，主要针对实时编码和解码设计，压

缩和解压缩的信号延时不超过150ms，码率px64kbps(p=1~30)。

H.261标准主要采用运动补偿的帧间预测、DCT变换、自适应量

化、熵编码等压缩技术。 只有I帧和P帧，没有B帧，运动估计精

度只精确到像素级。支持两种图像扫描格式：QCIF和CIF。

H.263

H.263标准是甚低码率的图像编码国际标准，它一方面以H.261

为基础，以混合编码为核心，其基本原理框图和H.261十分相似，原

始数据和码流组织也相似；另一方面，H.263也吸收了MPEG等其它

一些国际标准中有效、合理的部分，如：半像素精度的运动估计、PB

帧预测等，使它性能优于H.261。

H.263使用的位率可小于64Kb/s,且传输比特率可不固定（变码

率）。H.263支持多种分辨率： SQCIF(128x96)、 QCIF、CIF、4CIF、

16CIF。

与H.261和H.263相关的国际标准

与H.261有关的国际标准

H.320：窄带可视电话系统和终端设备；