視頻編碼格式全面解析

    我們?cè)谠斀飧鞣N主流的視頻格式之前，先拋開(kāi)各種視頻格式的定義，來(lái)討論這樣一件事情：你覺(jué)得目前的視頻格式編碼混亂嗎？相信這個(gè)問(wèn)題問(wèn)出來(lái)，許多、、不同知識(shí)層次的人有不同的思考，但是答案卻都有一個(gè)共同點(diǎn)就是：“混亂”。

    從我們?cè)诮佑|網(wǎng)絡(luò)上面看電影以來(lái)，就會(huì)遇到從原先我們熟知的RMVB格式的視頻到后來(lái)接觸的MP4、3GP等格式的視頻就會(huì)感到為什么同樣是AVI的視頻，我的MP4卻不支持，而別人的就可以呢？這里就涉及到了視頻編碼與封裝格式的問(wèn)題。本文主要是針對(duì)視頻編碼進(jìn)行討論，以后會(huì)在下次為大家講解一下關(guān)于封裝格式的問(wèn)題。

    所謂視頻編碼方式就是指通過(guò)特定的壓縮技術(shù)，將某個(gè)視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。目前視頻流傳輸中最為重要的編解碼標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際電聯(lián)的H.264，運(yùn)動(dòng)靜止圖像專家組的M-JPEG和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織運(yùn)動(dòng)圖像專家組的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)，此外在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的還有Real-Networks的RealVideo、微軟公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等，到目前google力推的WebM格式都收到了我們的關(guān)注。以下我們會(huì)為大家就主流的視頻編碼做一下講解。

編碼對(duì)比

視頻國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)組織的的ISO和ITU-T

    格式的統(tǒng)一肯定會(huì)極大地提高人們的生活的便利以及數(shù)據(jù)的傳播，為什么還會(huì)有如此繁多的視頻編碼的方式，難道就沒(méi)有專門機(jī)構(gòu)或者組織來(lái)管理一下嗎？帶著這些疑問(wèn)我們認(rèn)識(shí)一下底下的兩個(gè)機(jī)構(gòu)。

■ ITU-T

    ITU-T的中文名稱是國(guó)際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector), 它是國(guó)際電信聯(lián)盟管理下的專門制定遠(yuǎn)程通信相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的組織。由ITU-T指定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通常被稱為建議(Recommendations)。由于ITU-T是ITU的一部分，而ITU是聯(lián)合國(guó)下屬的組織，所以由該組織提出的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比起其它的組織提出的類似的技術(shù)規(guī)范更正式一些。

    它制定的標(biāo)準(zhǔn)有H.261、H.263、H.263+等，目前流行最廣的，影響也是最大的H.264也有他的一份功勞。底下附上

H - 視頻音頻以及多媒體系統(tǒng)復(fù)合方法
　　H.223 低碼率多媒體通信復(fù)合協(xié)議
　　H.225.0 也被稱為實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議
　　H.261 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn), 約1991年
　　H.262 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(和MPEG-2第二部分內(nèi)容相同), 約1994年
　　H.263 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn), 約1995年
　　H.263v2 (也就是 H.263+) 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn), 約1998年
　　H.264 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(和MPEG-4第十部分內(nèi)容相同), 約2003年
　　H.323 基于包傳輸?shù)亩嗝襟w通信系統(tǒng)

■ ISO

    國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）是由各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體（ISO成員團(tuán)體）組成的世界性的聯(lián)合會(huì)。負(fù)責(zé)各種標(biāo)準(zhǔn)的制定，當(dāng)然也少不了關(guān)于視頻編碼方面的。它制定的標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。并且已經(jīng)制定出來(lái)了最新的MPEG-7，并且計(jì)劃公布MPEG-21。

    國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的標(biāo)準(zhǔn)主要集中在MPEG系列。也就是由動(dòng)態(tài)的圖像專家組制定的一系列的標(biāo)準(zhǔn)。

   由ISO下屬的MPEG運(yùn)動(dòng)圖象專家組開(kāi)發(fā)視頻編碼方面主要是Mpeg1（vcd用的就是它）、Mpeg2（DVD使用）、Mpeg4（現(xiàn)在的DVDRIP使用的都是它的變種，如：divx，xvid等）、Mpeg4 AVC（現(xiàn)在正熱門也就是H.264）

    了解一下這兩家機(jī)構(gòu)是我們了解視頻編碼之所以會(huì)對(duì)現(xiàn)在所采用的主流視頻的編碼有著重要的作用。正是這兩家機(jī)構(gòu)根據(jù)不同的時(shí)期對(duì)于視頻編碼的不斷地調(diào)整才使得目前的視頻編碼看起來(lái)混亂的原因。其實(shí)本意是為了滿足目前互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及隨著電腦性能的提高做得調(diào)整，隨著時(shí)間的推移，可以預(yù)見(jiàn)的是短時(shí)間內(nèi)視頻的編碼還是會(huì)多家并存，隨著google、微軟等巨頭的涌入，可能會(huì)在不久的將來(lái)也發(fā)生一定的變化。

ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的MPEG-4

   MPEG全稱是Moving Pictures Experts Group，它是“動(dòng)態(tài)圖象專家組”的英文縮寫(xiě)，該專家組成立于1988年，致力于運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)化工作，原先他們打算開(kāi)發(fā)MPEG1、MPEG2、MPEG3和MPEG4四個(gè)版本，以適用于不同帶寬和數(shù)字影像質(zhì)量的要求。

　  MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)際上影響最大的多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中MPEG-1和MPEG-2是采用以香農(nóng)信息論為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、熵編碼及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)鹊谝淮鷶?shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)；MPEG-4（ISO/IEC 14496）則是基于第二代壓縮編碼技術(shù)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它以視聽(tīng)媒體對(duì)象為基本單元，采用基于內(nèi)容的壓縮編碼，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字視音頻、圖形合成應(yīng)用及交互式多媒體的集成。MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VCD、DVD等視聽(tīng)消費(fèi)電子及數(shù)字電視和高清晰度電視（DTV和HDTV）、多媒體通信等信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。

    MPEG1已經(jīng)在VCD上得到了廣泛的應(yīng)用，而MPEG2在DVD以及廣播電視上面得到了利用，而MPEG3最初是為HDTV開(kāi)發(fā)的編碼和壓縮標(biāo)準(zhǔn)，但由于MPEG2的出色性能表現(xiàn)，MPEG3并沒(méi)有得到重用，只好在半路就被pass掉了。

MPEG-4的規(guī)范

    MPEG-4于1999年初正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它是一個(gè)適用于低傳輸速率應(yīng)用的方案。與MPEG1和MPEG2相比，MPEG4更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG-4（同時(shí)也是ISO/IEC 14496）的制訂并非只有動(dòng)態(tài)視頻的編解碼而已，其中還包括諸多的環(huán)節(jié)與項(xiàng)目，真正與視頻直接且密切相關(guān)的，其實(shí)就是MPEG-4 Part 2（也稱為MPEG-4 Visual）的部分，其余還有用于傳送時(shí)的整合架構(gòu)規(guī)范、文件格式、軟件規(guī)范、相關(guān)定義等。

    MPEG1、MPEG2技術(shù)當(dāng)初制定時(shí)，它們定位的標(biāo)準(zhǔn)均為高層媒體表示與結(jié)構(gòu)，但隨著計(jì)算機(jī)軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，MPEG1.MPEG2技術(shù)的弊端就顯示出來(lái)了：交互性及靈活性較低，壓縮的多媒體文件體積過(guò)于龐大，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳播。而MPEG4技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像中的內(nèi)容進(jìn)行編碼，其具體的編碼對(duì)象就是圖像中的音頻和視頻，術(shù)語(yǔ)稱為“AV對(duì)象”，而連續(xù)的AV對(duì)象組合在一起又可以形成AV場(chǎng)景。因此，MPEG4標(biāo)準(zhǔn)就是圍繞著AV對(duì)象的編碼、存儲(chǔ)、傳輸和組合而制定的，高效率地編碼、組織、存儲(chǔ)、傳輸AV對(duì)象是MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容。AV對(duì)象（AVO，Audio Visual Object）是MPEG-4為支持基于內(nèi)容編碼而提出的重要概念。對(duì)象是指在一個(gè)場(chǎng)景中能夠訪問(wèn)和操縱的實(shí)體，對(duì)象的劃分可根據(jù)其獨(dú)特的紋理、運(yùn)動(dòng)、形狀、模型和高層語(yǔ)義為依據(jù)。在MPEG-4中所見(jiàn)的視音頻已不再是過(guò)去MPEG-1、MPEG-2中圖像幀的概念，而是一個(gè)個(gè)視聽(tīng)場(chǎng)景（AV場(chǎng)景），這些不同的AV場(chǎng)景由不同的AV對(duì)象組成。AV對(duì)象是聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、或者視聽(tīng)內(nèi)容的表示單元，其基本單位是原始AV對(duì)象，它可以是自然的或合成的聲音、圖像。原始AV對(duì)象具有高效編碼、高效存儲(chǔ)與傳輸以及可交互操作的特性，它又可進(jìn)一步組成復(fù)合AV對(duì)象。因此MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容就是對(duì)AV對(duì)象進(jìn)行高效編碼、組織、存儲(chǔ)與傳輸。AV對(duì)象的提出，使多媒體通信具有高度交互及高效編碼的能力，AV對(duì)象編碼就是MPEG-4的核心編碼技術(shù).

    在視頻編碼方面，MPEG4支持對(duì)自然和合成的視覺(jué)對(duì)象的編碼。（合成的視覺(jué)對(duì)象包括2D、3D動(dòng)畫(huà)和人面部表情動(dòng)畫(huà)等）。在音頻編碼上，MPEG4可以在一組編碼工具支持下，對(duì)語(yǔ)音、音樂(lè)等自然聲音對(duì)象和具有回響、空間方位感的合成聲音對(duì)象進(jìn)行音頻編碼。

    由于MPEG4只處理圖像幀與幀之間有差異的元素，而舍棄相同的元素，因此大大減少了合成多媒體文件的體積。應(yīng)用MPEG4技術(shù)的影音文件最顯著特點(diǎn)就是壓縮率高且成像清晰，一般來(lái)說(shuō)，一小時(shí)的影像可以被壓縮為350M左右的數(shù)據(jù)，而一部高清晰度的DVD電影, 可以壓縮成兩張甚至一張650M CD光碟來(lái)存儲(chǔ)。

    做一個(gè)對(duì)比就可以清楚地看到MPEG-4（part2）的優(yōu)點(diǎn)，如果傳輸一個(gè)1920×1080的HD高分辨率、24fps（每秒更新24張畫(huà)面）傳輸頻寬上MPEG-2需要12～20Mbps，相對(duì)的MPEG-4 SP（第二部分）只要10Mbps多點(diǎn)，更直接地說(shuō)，若將MPEG-2的頻寬視為基準(zhǔn)100%，MPEG-4 SP要達(dá)相同體驗(yàn)效果只需60%頻寬。

■MPEG-4的技術(shù)特點(diǎn)

    MPEG-4則代表了基于模型/對(duì)象的第二代壓縮編碼技術(shù)，它充分利用了人眼視覺(jué)特性，抓住了圖像信息傳輸?shù)谋举|(zhì)，從輪廓、紋理思路出發(fā)，支持基于視覺(jué)內(nèi)容的交互功能，這適應(yīng)了多媒體信息的應(yīng)用由播放型轉(zhuǎn)向基于內(nèi)容的訪問(wèn)、檢索及操作的發(fā)展趨勢(shì)。

　　MPEG-4不僅可提供高壓縮率，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)更好的多媒體內(nèi)容互動(dòng)性及全方位的存取性，它采用開(kāi)放的編碼系統(tǒng)，可隨時(shí)加入新的編碼算法模塊，同時(shí)也可根據(jù)不同應(yīng)用需求現(xiàn)場(chǎng)配置解碼器，以支持多種多媒體應(yīng)用。

    MPEG-4 采用了新一代視頻編碼技術(shù)，它在視頻編碼發(fā)展史上第一次把編碼對(duì)象從圖像幀拓展到具有實(shí)際意義的任意形狀視頻對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)了從基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對(duì)象和內(nèi)容的現(xiàn)代編碼的轉(zhuǎn)變，因而引領(lǐng)著新一代智能圖像編碼的發(fā)展潮流。   

    MPEG-4作為新一代多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼的典型代表，它第一次提出了基于內(nèi)容、基于對(duì)象的壓縮編碼思想。它要求對(duì)自然或合成視聽(tīng)對(duì)象作更多分析甚至是理解，這正是信息處理的高級(jí)階段，因而代表了現(xiàn)代數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展方向。

    MPEG-4實(shí)現(xiàn)了從矩形幀到VOP的轉(zhuǎn)變以及基于像素的傳統(tǒng)編碼向基于對(duì)象和內(nèi)容的現(xiàn)代編碼的轉(zhuǎn)變，這正體現(xiàn)了傳統(tǒng)視頻編碼與新一代視頻編碼的有機(jī)統(tǒng)一?；趦?nèi)容的交互性是MPEG-4的核心思想，這對(duì)于視頻編碼技術(shù)的發(fā)展方向及廣泛應(yīng)用都具有特別重要的意義。

■ 目前主流占優(yōu)勢(shì)的H.264

    H.264 是由ITU-T 的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC 的MPEG（活動(dòng)圖像編碼專家組）聯(lián)合組建的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）提出的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T 的H.264，又是ISO/IEC 的MPEG-4 的第10 部分。而國(guó)內(nèi)業(yè)界通常所說(shuō)的MPEG-4 是MPEG-4 的第2 部分。即：

    H.264=MPEG-4（第十部分，也叫ISO/IEC 14496-10）=MPEG-4 AVC

    因此，不論是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，還是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。H.264也是MPEG-4的一部分。

    H.264標(biāo)準(zhǔn)從1998 年1 月份開(kāi)始草案征集，到2003 年7 月，整套H.264 （ISO/IEC 14496-10）規(guī)范定稿。2005年1 月，MPEG 組織正式發(fā)布了H.264 驗(yàn)證報(bào)告，從各個(gè)方面論證了H.264 的可用性以及各種工具集的效果，從標(biāo)準(zhǔn)的角度，印證H.264 的成熟性。

H.264

    關(guān)于該技術(shù)的視頻編碼方案，現(xiàn)在正式命名為ITU-T H.264或“JVT/AVC草案”。H.264/MPEG-4 AVC作為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展（MPEG-4 Part 10），充分利用了現(xiàn)有MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。H.264/MPEG-4 AVC就在現(xiàn)有MPEG-4 Advanced Simple Profile的基礎(chǔ)之上進(jìn)行發(fā)展的。它即保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和精華又具有其他壓縮技術(shù)無(wú)法比擬的許多優(yōu)點(diǎn)。

H.264的技術(shù)特點(diǎn)：

    H.264 使圖像壓縮技術(shù)上升到了一個(gè)更高的階段，能夠在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸，該優(yōu)點(diǎn)非常適合國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商用戶量大、接入網(wǎng)/骨干網(wǎng)帶寬相對(duì)有限的狀況。在同等的畫(huà)質(zhì)下，H.264 比上一代編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG2 平均節(jié)約64％的傳輸碼流，而比MPEG4 ASP 要平均節(jié)約39％的傳輸碼流。全球很多IPTV業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商都將H.264 作為編解碼格式的標(biāo)準(zhǔn)，包括比利時(shí)電信，荷蘭KPN，泰國(guó)ADC 電信，中國(guó)電信等等。

    根據(jù)中國(guó)電信上海研究院的實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明：國(guó)內(nèi)普遍采用的MPEG-4 編碼技術(shù)在3Mbps 的帶寬下尚達(dá)不到標(biāo)清的圖像質(zhì)量，而H.264 編碼技術(shù)可以在2M 帶寬下提供要求的圖像效果。因而運(yùn)營(yíng)商希望引入更先進(jìn)的H.264 編碼技術(shù)，在有限的帶寬資源下進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量。其主要的特點(diǎn)是：

    1．更高的編碼效率：同H.263等標(biāo)準(zhǔn)的特率效率相比，能夠平均節(jié)省大于50％的碼率。
　　2．高質(zhì)量的視頻畫(huà)面：H.264能夠在低碼率情況下提供高質(zhì)量的視頻圖像，在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是H.264的應(yīng)用亮點(diǎn)。和MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術(shù)相比，在同等圖像質(zhì)量下，采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量收費(fèi)。

　　3．提高網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力：H.264可以工作在實(shí)時(shí)通信應(yīng)用（如視頻會(huì)議）低延時(shí)模式下，也可以工作在沒(méi)有延時(shí)的視頻存儲(chǔ)或視頻流服務(wù)器中。
　　4．采用混合編碼結(jié)構(gòu)：同H.263相同，H.264也使用采用DCT變換編碼加DPCM的差分編碼的混合編碼結(jié)構(gòu)，還增加了如多模式運(yùn)動(dòng)估計(jì)、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、多幀預(yù)測(cè)、基于內(nèi)容的變長(zhǎng)編碼、4x4二維整數(shù)變換等新的編碼方式，提高了編碼效率。
　　5．H.264的編碼選項(xiàng)較少：在H.263中編碼時(shí)往往需要設(shè)置相當(dāng)多選項(xiàng)，增加了編碼的難度，而H.264做到了力求簡(jiǎn)潔的“回歸基本”，降低了編碼時(shí)復(fù)雜度。
　　6．H.264可以應(yīng)用在不同場(chǎng)合：H.264可以根據(jù)不同的環(huán)境使用不同的傳輸和播放速率，并且提供了豐富的錯(cuò)誤處理工具，可以很好的控制或消除丟包和誤碼。
　　7．錯(cuò)誤恢復(fù)功能：H.264提供了解決網(wǎng)絡(luò)傳輸包丟失的問(wèn)題的工具，適用于在高誤碼率傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳輸視頻數(shù)據(jù)。
　　8．較高的復(fù)雜度：264性能的改進(jìn)是以增加復(fù)雜性為代價(jià)而獲得的。據(jù)估計(jì)，H.264編碼的計(jì)算復(fù)雜度大約相當(dāng)于H.263的3倍，解碼復(fù)雜度大約相當(dāng)于H.263的2倍。

       技術(shù)上，它集中了以往標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，并吸收了標(biāo)準(zhǔn)制定中積累的經(jīng)驗(yàn)。與H.263 v2(H.263+)或MPEG-4簡(jiǎn)單類(Simple Profile)相比，H.264在使用與上述編碼方法類似的最佳編碼器時(shí)，在大多數(shù)碼率下最多可節(jié)省50%的碼率。H.264在所有碼率下都能持續(xù)提供較高的視頻質(zhì)量。H.264能工作在低延時(shí)模式以適應(yīng)實(shí)時(shí)通信的應(yīng)用(如視頻會(huì)議)，同時(shí)又能很好地工作在沒(méi)有延時(shí)限制的應(yīng)用，如視頻存儲(chǔ)和以服務(wù)器為基礎(chǔ)的視頻流式應(yīng)用。H.264提供包傳輸網(wǎng)中處理包丟失所需的工具，以及在易誤碼的無(wú)線網(wǎng)中處理比特誤碼的工具。

    在系統(tǒng)層面上，H.264提出了一個(gè)新的概念，在視頻編碼層(Video Coding Layer, VCL)和網(wǎng)絡(luò)提取層(Network Abstraction Layer, NAL)之間進(jìn)行概念性分割，前者是視頻內(nèi)容的核心壓縮內(nèi)容之表述，后者是通過(guò)特定類型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遞送的表述，這樣的結(jié)構(gòu)便于信息的封裝和對(duì)信息進(jìn)行更好的優(yōu)先級(jí)控制。

既生瑜何生亮？

   其實(shí)通過(guò)上面的討論我們也看到了H.264跟MPEG-4（part2）都是為了互聯(lián)網(wǎng)而生，而且有許多共同的特點(diǎn)，那么既生MPEG-4？何生H.264？有了MPEG-4（第二部分）為什么還要H.264，豈不是多此一舉？?jī)烧叩降子卸啻蟮膮^(qū)別呢？為何需要再訂制出MPEG-4 Part 10呢？直接沿用MPEG-4 Part 2難道不行？

    雖然MPEG-4已針對(duì)Internet傳送而設(shè)計(jì)，提供比MPEG-2更高的視頻壓縮效率，更靈活與彈性變化的播放取樣率，但就視頻會(huì)議而言總希望有更進(jìn)一步的壓縮，所以才需要出現(xiàn)了H.264。
首先就是上文提到的H.264對(duì)于帶寬的要求低，在帶寬比較吃緊的情況下一樣可以正常的工作，只相當(dāng)于MPEG-4第二部分的2/3，不要小看這些，這些就可以決定你看視頻是否流暢。更具體地說(shuō)，H.264力求在40kbps～300kbps的有限帶寬下盡可能得到流暢、清晰的表現(xiàn)。

    那么到底壓縮了更小的H.264能夠有更高的壓縮率，播放效果是不是大打折扣呢？播放效果與MPEG-2、MPEG-4近乎相同嘛？是的，其實(shí)視頻的質(zhì)量我們看不出多大的差別，之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象答案在于H.264采用了更復(fù)雜的編碼算法，當(dāng)然對(duì)于解碼也提出了更高的要求。

   以前之所以未采用更復(fù)雜的算法，是考慮到解碼（播放）端的運(yùn)算能力不足，就會(huì)導(dǎo)致播放不流暢，失去視頻娛樂(lè)觀賞的意義，但如今不同，無(wú)論桌面電腦、移動(dòng)終端的性能都突飛猛進(jìn)，即便運(yùn)用更復(fù)雜的壓縮編碼都可以實(shí)時(shí)解碼、流暢地播放，這正是MEPG-4、H.264能夠流行的一項(xiàng)先決條件。

    但是其實(shí)這些都不是關(guān)鍵，目前的寬帶已經(jīng)完全滿足了mpeg-4第二部分的使用，但是為什么還要H.264呢？就是因?yàn)槭跈?quán)的問(wèn)題。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，H.264不僅壓縮算法比以往的MPEG-4更優(yōu)異，帶寬耗用更低，還有一項(xiàng)最誘人的特點(diǎn)：授權(quán)費(fèi)用比較合理，因?yàn)镠.264晚于MPEG-4問(wèn)世，且兩者定位接近，既然如此，H.264只好在授權(quán)費(fèi)上降低定位，期盼以較寬厚的授權(quán)方式爭(zhēng)取被采用，而這正是對(duì)了運(yùn)營(yíng)商的胃口，當(dāng)初許多運(yùn)營(yíng)商對(duì)MPEG-4的授權(quán)深表反感，之后也都熱烈擁護(hù)H.264。

■巨頭微軟力推的VC-1

    VC-1是軟件巨頭微軟力推的一種視頻編碼的格式，但是它的發(fā)展并不是很順利，可以說(shuō)是歷經(jīng)坎坷。直到2006年初，活動(dòng)圖像和電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)才正式頒布了由微軟提出并開(kāi)發(fā)的VC-1視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。

VC-1

    微軟是在2003年9月遞交VC-1編碼格式(開(kāi)發(fā)代號(hào)Corona)的，目前已經(jīng)得到了MovieBeam、Modeo等不少公司的采納，同時(shí)也包含在 HD DVD和藍(lán)光中，包括華納和環(huán)球等影業(yè)公司也有采用這種格式的意向。VC-1基于微軟Windows Media Video 9(WMV9)格式，而WMV9格式現(xiàn)在已經(jīng)成為VC-1標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際執(zhí)行部分。WMV（Windows Media Video）是微軟公司的視頻編解碼器家族，包括WMV 7、WMV 8、WMV 9、WPV 10。這一族的編解碼器可以應(yīng)用在從撥號(hào)上網(wǎng)的窄帶視頻到高清晰度電視(HDTV)的寬帶視頻。使用Windows Media Video用戶還可以將視頻文件刻錄到CD、DVD或者其它一些設(shè)備上。它也適用于用作媒體服務(wù)器。WMV 可以被看作是MPEG-4的一個(gè)增強(qiáng)版本。最新的由SMPTE（電視電影工程師協(xié)會(huì)）承認(rèn)的WMV-9，也就是我們說(shuō)的上面的VC-1。

    VC-1是最后被認(rèn)可的高清編碼格式，不過(guò)因?yàn)橛形④浀暮笈_(tái)，所以這種編碼格式不能小窺。相對(duì)于MPEG2，VC-1的壓縮比更高，但相對(duì)于H.264而言，編碼解碼的計(jì)算則要稍小一些，目前來(lái)看，VC-1可能是一個(gè)比較好的平衡，輔以微軟的支持，應(yīng)該是一只不可忽視的力量。一般來(lái)說(shuō)，VC-1多為 “.wmv”后綴，但這都不是絕對(duì)的，具體的編碼格式還是要通過(guò)軟件來(lái)查詢。

WMV

　  總的來(lái)說(shuō)，從壓縮比上來(lái)看，H.264的壓縮比率更高一些，也就是同樣的視頻，通過(guò)H.264編碼算法壓出來(lái)的視頻容量要比VC-1的更小，但是VC-1 格式的視頻在解碼計(jì)算方面則更小一些，一般通過(guò)高性能的CPU就可以很流暢的觀看高清視頻。

    VC-1的發(fā)展有利方面以及發(fā)展中的障礙  

    VC-1具備迅速縮小差距的潛力，因?yàn)閂C-1是在WM9壓縮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立的，與MPEG-4存在眾多解釋分歧的情況相比，該規(guī)范的分歧空間較小。另一個(gè)對(duì)VC-1有力的重要因素是許多電信公司(包括SBC)已宣布支持微軟的IPTV平臺(tái)。雖然H.264可以部署在微軟的IPTV平臺(tái)上，但已經(jīng)采用微軟IPTV的電信公司強(qiáng)烈傾向于實(shí)現(xiàn)完全集成的微軟方案。保證VC-1互操作性的過(guò)程也有可能更加簡(jiǎn)單，因?yàn)椴煌谟稍S多供應(yīng)商給出不同解釋的H.264，微軟是該標(biāo)準(zhǔn)的最終裁定者。

    不過(guò)，VC-1目前的氣勢(shì)依然弱于H.264，也弱于MPEG-4，一方面是VC-1在技術(shù)層面上的實(shí)際表現(xiàn)與H.264無(wú)太大差異，VC-1同樣以MPEG-4為基礎(chǔ)，但并沒(méi)有特別的突出點(diǎn)或優(yōu)越性，運(yùn)營(yíng)商從技術(shù)角度考慮沒(méi)有必要非選擇VC-1。

    另外，從授權(quán)角度來(lái)看VC-1是否有優(yōu)勢(shì)呢？答案是三者中最不利的，礙于Microsoft一貫的推行策略，VC-1的授權(quán)來(lái)源僅只一家，授權(quán)價(jià)格與方式調(diào)整，以及后續(xù)版本的改進(jìn)方向，都由微軟一手掌握，無(wú)人能左右，眼前為與MPGE-4、H.264等競(jìng)爭(zhēng)，VC-1授權(quán)自然不敢過(guò)高，但運(yùn)營(yíng)商依然對(duì)未來(lái)是否會(huì)漲價(jià)表示擔(dān)心。

新勢(shì)力的WebM

    如果說(shuō)H.264的出現(xiàn)是對(duì)于MPEG-4第二部分的視頻編碼收費(fèi)過(guò)高的宣戰(zhàn)，那么google力推的WebM則就是對(duì)于收版權(quán)費(fèi)的視頻編碼的宣戰(zhàn)。盡管在視頻的質(zhì)量上WebM沒(méi)有多大的優(yōu)勢(shì)，但是WebM的標(biāo)準(zhǔn)更傾向于開(kāi)源，因此也就是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)更加的便利化的一個(gè)催進(jìn)劑。WebM所使用的VP8視頻格式，相對(duì)于H.264而言并無(wú)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，但勝在免費(fèi)；而H.264不僅技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，并且已經(jīng)成為一種事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，獲得了廣泛的應(yīng)用。 

WEBM

    WebM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)視頻更加偏向于開(kāi)源并且是基于HTML5標(biāo)準(zhǔn)的。最為可怕的是WebM標(biāo)準(zhǔn)受到了包括 Opera,Mozilla,adobe等軟件巨頭和AMD,ARM,NVIDIA，qualcomm在內(nèi)硬件巨頭的支持，在未來(lái)潛力巨大。而且google自己的全球第一大視頻網(wǎng)站YouTube目前80%的視頻支持全新的WebM標(biāo)準(zhǔn)。

    WebM是一個(gè)由Google資助的項(xiàng)目，目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放的、免版權(quán)使用費(fèi)的視頻文件格式。該視頻文件格式應(yīng)能提供高質(zhì)量的視頻壓縮以配合 HTML 5使用。WebM項(xiàng)目是一個(gè)使用BSD許可證的開(kāi)源項(xiàng)目，它采用了On2 Technologies開(kāi)發(fā)的VP8視頻編解碼器和Xiph.Org基金會(huì)開(kāi)發(fā)的Vorbis音頻編解碼器（一種開(kāi)源且無(wú)專利限制的音頻壓縮格式），其 使用的封裝格式則以Matroska（MKV）開(kāi)源格式為基礎(chǔ)。

    這是一個(gè)極好的解決方案，因?yàn)樗诳赡苁亲钸M(jìn)步的開(kāi)源協(xié)議之下提供WebM源代碼，允許幾乎任何背景下的代碼重用，而又克服了BSD許可中的一大弱點(diǎn)－－專利授權(quán)機(jī)制的缺乏?！?br>
    不幸的是，問(wèn)題還沒(méi)有被徹底地劃清。僅管許可問(wèn)題已經(jīng)被解決，WebM現(xiàn)在下享受著廣大技術(shù)界的支持，MPEG LA問(wèn)題依然存在。MPEG LA有一個(gè)管理著H.264許可發(fā)放(H.264 licensing的組織。這一組織說(shuō)它在考慮為VP8集成一個(gè)專利池(gathering a patent pool for VP8)，聲明說(shuō)codec可能被屬于與MPEG LA相關(guān)的公司的專利覆蓋。如果這一組織最終這么做，這將意味著V8將不再免專利稅。

---

寫(xiě)在最后：

    目前的視頻發(fā)展中，可以說(shuō)老的視頻格式并沒(méi)有死去，而是正當(dāng)年。而新的視頻由于適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的發(fā)展，前途光明。

    目前的MPEG-2的視頻在藍(lán)光時(shí)代一樣是得到了重用，MPEG-2不是MPEG -1的簡(jiǎn)單升級(jí)，MPEG-2在系統(tǒng)和傳送方面作了更加詳細(xì)的規(guī)定和進(jìn)一步的完善。MPEG-2特別適用于廣播級(jí)的數(shù)字電視的編碼和傳送，被認(rèn)定為SDTV和HDTV的編碼標(biāo)準(zhǔn)。DVD影碟就是采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。  

    而H.264雖然收費(fèi)問(wèn)題仍讓人不滿，但是由于普及的面大，加上其算法上面的領(lǐng)先，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)讓別人追上。而MPEG-4{2}由于目前網(wǎng)絡(luò)速度的發(fā)展，加上費(fèi)用的下降甚至于以后的費(fèi)用可能為零來(lái)競(jìng)爭(zhēng)，也很有發(fā)展前途。

    而google與微軟自己力推的WMV以及WebM都有著巨頭強(qiáng)大的實(shí)力作為后盾。特別是WMV這幾年已經(jīng)在日常中比較常見(jiàn)了，而WebM由于開(kāi)源加上免費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)，再加上其最大的視頻網(wǎng)站YOutobe作為后盾，加上許多廠家的力捧，很有希望在以后后來(lái)居上。