263歷史
263標準在低
碼率下能夠提供比H.261更好的圖像效果,兩者的區別有:(1)H.263的運動補償使用半象素精度,而H.261則用全象素精度和循環濾波;(2)
數據流層次結構的某些部分在H.263中是可選的,使得編解碼可以配置成更低的數據率或更好的糾錯能力;(3)H.263包含四個可協商的選項以改善性能;(4)H.263採用無限制的運動向量以及基於語法的算術編碼;(5)採用高級預測和與MPEG中的P-B幀一樣的幀預測方法;(6)H.263支持5種解析度,即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外,還支持SQCIF、4CIF和16CIF,SQCIF相當於QCIF一半的解析度,而4CIF和16CIF分別為CIF的4倍和16倍。
1998年IUT-T推出的H.263+是H.263建議的第2版,它提供了12個新的可協商模式和其他特徵,進一步提高了壓縮編碼性能。如H.263隻有5種視頻源格式,H.263+允許使用更多的源格式,圖像
時鐘頻率也有多種選擇,拓寬套用範圍;另一重要的改進是可擴展性,它允許多顯示率、多速率及多解析度,增強了視頻信息在易誤碼、易丟包
異構網路環境下的傳輸。另外,H.263+對H.263中的不受限運動矢量模式進行了改進,加上12個新增的可選模式,不僅提高了編碼性能,而且增強了套用的靈活性。H.263已經基本上取代了H.261。
263的內容和特點
H.263
視頻編碼標準是專為中高質量運動
圖像壓縮所設計的低
碼率圖像壓縮標準。與H.261 的p×64K 的傳輸
碼率相比,H.263的碼率更低,單位碼率可以小於 64K,且支持的原始
圖像格式更多,包括了在視頻和電視信號中常見的QCIF,CIF,EDTV,ITU-R 601,ITU-R 709 等等。
H.263 採用運動
視頻編碼中常見的編碼方法,將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。埃幀內用改進的DCT 變換並量化,在幀間採用1/2 象素運動矢量預測補償技術,使運動補償更加精確,量化後適用改進的變長編碼表(VLC)地量化數據進行
熵編碼,得到最終的編碼係數。
H.263的編碼速度快,其設計編碼延時不超過150ms;
碼率低,在512 K 乃至 384K
頻寬下仍可得到相當滿意的
圖像效果,十分適用於需要雙向編解碼並傳輸的場合(如:可視電話)和網路條件不是很好的場合(如:
遠程監控)。
263採用的方法:
1)信源編碼器基於通用中間格式(CIF),使其可以同時套用於625線和525線兩種電視標準。視頻編碼器對圖象的取樣次數為視頻信號場線的整數倍,取樣時鐘和數字網之間的關係是異步關係,提供可以和其它各種設備信號相結合的獨立的數字比特流。
2)採用可減少
時間冗餘的
幀間預測和可減少空間冗餘的殘留信號編碼方法。解碼器具有運動補償的能力,並允許可選擇地在編碼器中增加這種技術。H263運動補償採用的是半象素精度,而不是H.261建議中的全象素精度和循環濾波器。而對待傳送的符號採用了
遊程編碼。
3)允許採用無限制運動矢量模式,在該模式中,運動矢量被允許指到圖片的外部,可使用更大的運動矢量。允許採用基於句法的算術編碼模式代替
遊程編碼,可將最終的比特數顯著降低。允許採用高級預測模式,對P幀的亮度部分採用了塊重疊運動補償。對圖片中的某些宏塊採用4個8x8矢量來代替原來的1個16x16矢量。編碼器必須決定使用哪一種矢量。允許採用PB幀模式,一個PB幀包含一個由前面的解得的P幀圖象預測得出的P幀和一個由前一個P幀和當前解碼的P幀共同預測得出的B幀。使用這種模式可以在
比特率增加幅度很小的情況下大幅度增加
幀頻。
4)信源編碼器的主要原理是預測,塊變換和量化。信源格式信源編碼器對每秒發生30000/1001(大約29.97)次的圖象進行操作。對圖象頻率的允許誤差為±50 ppm。採用五種
圖象格式,圖象被編碼為一個亮度信號和兩個色差成分(Y,CB和CR)。五種標準
圖象格式為: sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF和16CIF。
263各種圖象格式的象素個數
圖象格式 | 亮度取樣的象素個數(dx) | 亮度取樣的行數 (dy) | 色度取樣的象素個數(dx/2) | 色度取樣的行數(dy/2) |
sub-QCIF | 128 | 96 | 64 | 48 |
QCIF | 176 | 144 | 88 | 72 |
CIF | 352 | 288 | 176 | 144 |
4CIF | 704 | 576 | 352 | 288 |
16CIF | 1408 | 1152 | 704 | 576 |
對每種圖象格式,色差取樣被定位在和亮度塊邊界一致的塊上。取樣象素的縱橫比和
圖象格式的縱橫比一致,也和H.261建議中定義的QCIF和CIF一致:(4/3)*(288/352)。除了sub-QCIF格式的 縱橫比為4:3。