H264系列--簡單的視頻編碼歷史介紹

Android FFmpeg專題結(jié)構(gòu)

什么是視頻編碼

所謂視頻編碼方式就是指通過壓縮技術(shù),將原始視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式

常見視頻編碼格式

編碼格式有很多,如下圖:


視頻編碼格式.png

目前比較常用的編碼有

  • H26x系列 : 由ITU(國際電傳視訊聯(lián)盟)主導(dǎo),側(cè)重網(wǎng)絡(luò)傳輸
  • MPEG系列:由ISO(國際標準組織機構(gòu))下屬的MPEG(運動圖象專家組)開發(fā)
  • PV8/PV9:VP8是類似于 H.264 的另一種視頻編碼,由 On2 公司開發(fā)。后來 Google 收購了 On2. 主要應(yīng)用在webrtc中,音視頻通話一般都是基于webrtc實現(xiàn)的

目前在這些眾多編碼格式中, 做音視頻開發(fā)最關(guān)注的應(yīng)該就是H.264/AVC和H.265/HEVC

H.264/AVC 和 H.265/HEVC 歷史

對于未入門的人可能會對命名有點疑惑,比如對于H.264, 還會看到有些標簽還寫成MPEG-4/AVC. 前面我們講過H.26X系統(tǒng)由ITU主導(dǎo)開發(fā), MPEG系列由ISO主導(dǎo)開發(fā). 而H.264 和H.265 是由ITU和ISO共同開發(fā)的, H.264,H.265是ITU組織對著兩種編碼格式的命名, MPEG-4/AVC ,MPEG-4/HEVC是ISO組織對這兩種編碼格式的命名.

如果想利用Android MediaCodec對H.264 進行編解碼,傳進去的參數(shù)即為video/avc, H.265 即為 video/hevc

 try {
    MediaCodec mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType("video/avc");
  } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
  }

下面是百度百科上對ITU 和 ISO的一個簡介:

MPEG系列

由ISO(國際標準組織機構(gòu))下屬的MPEG(運動圖象專家組)開發(fā) 視頻編碼方面主要是Mpeg1(vcd)、Mpeg2(DVD)、Mpeg4(DVDRIP使用的都是它的變種,如:divx,xvid等)、Mpeg4 AVC;音頻編碼方面主要是MPEG Audio Layer 1/2、MPEG Audio Layer 3(mp3)、MPEG-2 AAC 、MPEG-4 AAC等。注意:DVD音頻沒有采用Mpeg的。MPEG是運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group)的縮寫,于1988年成立,是為數(shù)字視/音頻制定壓縮標準的專家組,已擁有300多名成員,包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。MPEG組織最初得到的授權(quán)是制定用于“活動圖像”編碼的各種標準,隨后擴充為“及其伴隨的音頻”及其組合編碼。后來針對不同的應(yīng)用需求,解除了“用于數(shù)字存儲媒體”的限制,成為制定“活動圖像和音頻編碼標準的組織。MPEG組織制定的各個標準都有不同的目標和應(yīng)用,已提出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21標準

H.26X系列

由ITU(國際電傳視訊聯(lián)盟)主導(dǎo),側(cè)重網(wǎng)絡(luò)傳輸,(注只是視頻編碼),ITU-T 的標準包括 H.261、H.263、H.264,主要應(yīng)用于實時視頻通信領(lǐng)域,如視頻會議;MPEG 系列標準是由ISO/IEC制定的,主要應(yīng)用于視頻存儲(DVD)、廣播電視、互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡(luò)的流媒體等。兩個組織也共同制定了一些標準,H.262標準等同于 MPEG-2的視頻編碼標準,而H.264標準則被納入 MPEG-4的第10部分

簡單用兩幅圖表示一下

兩大組織.png
編碼歷史.jpg

H.264 和 H.265

這里只做簡單字面區(qū)分,具體細節(jié)后面文章進行詳述.

  • H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似.
  • 在相同的圖象質(zhì)量下,相比于H.264,通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%.
  • 在碼率減少51-74%的情況下,H.265編碼視頻的質(zhì)量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好,其本質(zhì)上說是比預(yù)期的信噪比(PSNR)要好.
  • H.265的提出主要是針對 4k, 8k分辨率的發(fā)展, 對于一些有經(jīng)驗的,可能還記得一部藍光或4k電影,采用H.264編碼都需要幾十G的大小.

既然H.265 比H.264 的優(yōu)勢這么大,那么為什么沒有普及呢. 可能主要原因是H.265的編解碼難度比較大,另一方面也可能是之前的編碼已經(jīng)廣泛得到了應(yīng)用,替換成本比較高

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