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H.264高清记录格式的特点与应用

程度上取决于对分辨力、色信号取样方式以及GoP结构选择的组合,即受多种因素影响,选择时需要综合考虑。可供参考的原则有:

1)压缩码率应保持在“透明质量”要求的最低码率之上,以获得近似“透明”的转码效果。对标清视频来说,全I帧结构4:2:2@MLMPEG码率应为40—50Mbit/s;IBIBIB序列码率为25~30Mbit/s;长GoPIBP(15帧)序列码率为12—18Mbit/s。选择上限的码率值能经受8次编码转换,如只进行3次左右编码转换则可放宽到下限的码率值。对于高清视频,通常可在上述标清相应码率值的基础上再取其2倍作为参考值。

2)素材阶段的压缩应考虑编辑效率,编码以短GoP结构为宜,但需要分配相对较高的码率;节目播放与传送阶段建议使用长GoP编码提高压缩效率,降低码率以节省资源。

3)在亮度分辨力相同的情况下,4:2:2取样时所需比特数比4:2:0时大约要多30%,即同样为720×576的分辨力,以4:2:0方式10Mbit/s编码的一段内容与以13Mbit/s编码的4:2:2方式的同一段内容图像质量相当。

5其他高清压缩编码方式

5.1MPEG一2HD长GoP方式

在低码率条件下,MPEG一2只能采用帧间压缩才能获得与H.264同等的质量.而长CoP结构则会带来编辑精度和叠代劣化的问题;H.264的单帧缩结构则可确保多代编辑质量,如进而采用长GoP压缩还可进一步降低记录码率。NAB2007上松下公司做了H.264Intra@50Mbit/s与MPEG一2长GoP@25Mbit/s的多代复制对比演示,复制l版后前者略逊于后者,但复制5版后前者优势明显12】。

5.2JPEG20∞帧内压缩方式

由汤姆逊草谷公司开发的Infinity系统,采用基于小波变换算法的JPEG2000视频格式(支持SD4:2:2,10bit和HD4:2:2,10bit),具有一次编码,分层次多种解码的优点,码率在100Mbit/s可保持多次编解码质量,与H.264的基本相当,同属于高效率压缩编码格式,其应用前景主要取决于能否形成配套完整的视频制作环境。

当前主要高清视频压缩格式比较见表2。

表2高清视频(1920xl080)编码质量评价参考值压缩方式色度取样结Go构P耥翥说明

综上所述,较之MPEG一2编码,H.264和JPEG2000等新一代压缩方式在低码率下具有明显优势;与MPEG--2长GoP结构压缩相比,H.264帧内压缩虽然需要一个更高的码率底线以保证其图像质量,但却可以获得单帧压缩的编辑精度与质量。

6小结

数字视频记录的关键在于压缩技术,其核心问题是压缩效率,即用更小的空间记录更多的有效信息。H.264以其高画质和高压缩率获得了业界的认同,要形成广泛应用还需要:

1)在视频制作的“素材采集、编辑合成,节目存档、发布分配”等环节形成完整产品链。

2)与已有的MPEG一2和HDV制作环境形成良好的衔接,MPEG一2作为成熟的视频压缩格式有其自身的优势,还将继续存在。在从标清SD制作向高清HD制作的过渡中,H.264与MPEG-2(SD,HD),DV,HDV等多种格式将长期共存共用。H.264与高清制作环境的关系如图l所示【3】。

图1各压缩格式在不同制作环境下的应用H.264为高清视频制作提供了新的选择,对低层次用户来说,这是一种新的“用得起高清”,必然会引起广泛的关注。

参考文献

【l】黄铁军.AVC与国际标准MPEG的比较[EB/OL].【2006-07-221.http://www.cnpa£ne忧lass,啦V,06102714094278175836.html.

【2】王星博.NAB2007特别报道册.DV@时代.2007(5):47.

【3】松下公司.AVC一帧内(H.264)压缩技术在高清领域中的应用【EB/OL]-【2006-08-22].http'.//www.panasonic.cn/products/pbc_new/news/06-08-22.jsp.

◇作者信息:

于援东,高级工程师。主要从事视频技术、视频镧作方面的工作;

毛莉花,助理工程师。主要从事电视工程方面的工作。

责任编辑:张家豪

收稿日期:2007-11-09

H.264高清记录格式的特点与应用

作者:于援东, 毛莉花, YU Yuan-dong, MAO Li-hua

作者单位:苏州科技学院,江苏,苏州,215009

刊名:

电视技术

英文刊名:IDEO ENGINEERING

年,卷(期):2008,32(1)

参考文献(3条)

1.黄铁军AVC与国际标准MPEG的比较 2006

2.王星博NAB 2007特别报道 2007(05)

3.松下公司AVC-帧内(H.264)压缩技术在高清领域中的应用 2006

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本文链接:https://www.sodocs.net/doc/3513329304.html,/Periodical_dsjs200801030.aspx

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