分析:IPTV编解码标准比较

2008-01-02 09:17:06来源:通信世界 作者:冯伟斌热度:

作者:中国网通北京研究院 冯伟斌

  IPTV以IP网络为媒介,通过整合各个内容提供商,向用户提供包括直播电视业务、VOD视频点播业务、时移电视业务等高质量的视频服务。视频节目在IP网络上传输首先需要编码压缩,以满足当前的网络带宽,因此,音视频编解码是IPTV的核心技术,选择何种音视频编解码标准对IPTV应用有着重大影响。

  三大标准简介

  目前IPTV采用的编解码标准主要有MPEG-4、H.264和我国具有自主知识产权的AVS三种,均为第二代信源标准。同第一代信源标准MPEG-2比较,MPEG-4的编码效率是MPEG-2的1.4倍,AVS和H.264相当,都是MPEG-2的两倍以上。

  MPEG-4标准

  MPEG全称是MovingPicturesExpertsGroup,即动态图象专家组,由ISO/IEC在1988年成立。MPEG-1标准于1992年推出,主要应用于CD和VCD,MPEG-2标准于1994年推出,主要应用于数字电视和DVD。目前的有线电视、卫星电视和DVD都采用MPEG-2格式,可以作为IPTV视频服务的节目源。MPEG-4是该专家组制定的第四代标准,在2000年初正式成为国际标准。

  MPEG-4标准同前几代标准最大的区别是提出了基于对象编码的思想。MPEG-4在编码时将一幅图像分成一些在时间和空间上互相联系的对象,分别进行编码,经过网络传输到接收端后,再分别进行解码,然后将解码后的对象组合成所需要的图像。这样做可以对一幅图像的不同对象采用不同的编码方法,有利于不同数据类型之间的融合。MPEG-4采用了一系列创新性的技术,并在前几代标准的基础上进行了完善和改进。MPEG-4标准所需带宽相对较低,凭借其低码流高质量的优点,广泛应用在多媒体传输和存储等领域。

  H.264标准

  H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频编解码标准。ITU-T将该标准命名为H.264,而ISO/IEC将其称为MPEG-4AVC,作为MPEG-4的第10部分。H.264实现了视频压缩比高、图像清晰、网络适应性好等目标。H.264压缩率是MPEG-4的1.5至2倍,在同等的画质下,H.264比MPEG-4平均节约39%的传输码流。H.264包括三个层次:基线层、主体层和扩展层。基线层主要用于可视电话、电视会议等实时视频通信;主体层主要用于数字广播电视与数字视频存储;扩展层主要用于流媒体中。各层次的清晰度和编码速度取值也各不相同。

  H.264应用的关键技术主要有:运动预测块中采用了全面预测技术;多参考帧预测,最多可达16帧;简化处理的4×4整数DCT变换;纠错编码采用CAVLC和CABAC;引入层次化运算,将矩阵数据块变成小块运算;增加了帧内预测和环路滤波等技术。这一系列技术的采用使H.264具有非常好的压缩率和网络适应性,在实时视频通信、数字广播电视、数字视频存储、流媒体等应用领域中得到了充分的体现。H.264的高压缩率是建立在编码的大运算量之上的,H.264的编码运算量是MPEG-2的十多倍,不过解码的运算量并没有增加很多,因此用户终端进行解码播放没有什么难度。另一方面,现今计算机的运算能力迅速发展,CPU主频和内存容量的增幅远比编码运算量要大,因此在编码上也没有难度。

  AVS标准

  AVS标准由成立于2002年6月的AVS工作组自主制定,主要面向高清晰度和高质量的数字广播电视、数字媒体存储、网络电视以及其它相关应用。AVS标准在技术方案上采用国际主流技术方案,主要采纳公开的专利技术和我国的自主创新技术。AVS标准已于2006年3月获批成为国家标准,标准中的视频部分于2007年5月获得ITU-T批准,正式成为4个可选视频编码格式之一。

  AVS的编码效率是MPEG-2标准的2-3倍,与H.264的编码效率相当。在获得高编码效率的同时,AVS的算法复杂度比H.264要低,编码复杂度相当于H.264的30%,解码复杂度相当于H.264的70%,因此软硬

责任编辑:51DTV编辑部

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