h263

H.263是國際電聯ITU-T的一個標準草案,是為低碼流通信而設計的。但實際上這個標準可用在很寬的碼流範圍,而非只用於低碼流套用,它在許多套用中可以認為被用於取代H.261。H.263的編碼算法與H.261一樣,但做了一些善和改變,以提高性能和糾錯能力。

基本介紹

  • 中文名:h263
  • 用於:低碼流套用
  • 取代:H.261
  • 提高:性能和糾錯能力
  • 特點視頻編碼中常見的編碼方法
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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。

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