影音光碟之視頻壓縮規(guī)格比較
新一代的壓縮規(guī)格WMV-9與H.264之壓縮效能遠(yuǎn)高于DVD-Video規(guī)格所用之MPEG-2規(guī)格。WMV-9視頻編碼技術(shù)具有優(yōu)于H.264等級(jí)規(guī)格之壓縮編碼效能,卻沒(méi)有H.264之高運(yùn)算復(fù)雜性,目前已在PC平臺(tái)廣泛使用。視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之趨勢(shì)已進(jìn)入以H.264與WMV-9為主流之時(shí)代,本文將針對(duì)MPEG-2、H.264與WMV-9之技術(shù)效能差異進(jìn)行比較。
現(xiàn)在是一個(gè)資訊爆炸的時(shí)代,因?yàn)榭萍既招略庐?通訊越來(lái)越發(fā)達(dá),透過(guò)視頻與聲音的傳遞使人與人間的距離越來(lái)越近,聲音與視頻將穿透每一個(gè)人之生活圈。但聲音與視頻的數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大,比如說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)NTSC視頻解析度為720×480、24bits真彩色16777216色之畫面所占之存儲(chǔ)容量為：
720×480×24×8=8294400 Bits=1013 KBytes
如果按目前視頻播放的標(biāo)準(zhǔn),每秒播放30個(gè)畫面的計(jì)算,每秒鐘所播放的數(shù)據(jù)為：1013K×30×8=242.4Mbps。面對(duì)如此龐大的數(shù)據(jù)量之儲(chǔ)存與傳輸問(wèn)題,壓縮的技術(shù)就顯得相當(dāng)?shù)闹匾?各種壓縮技術(shù)就由此發(fā)展出來(lái)。
圖1 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之演變
各種影音光碟之物理容量皆有其上限,例如單面單層之DVD容量為4.7GB,單面單層之CD-ROM容量為650MB;只有透過(guò)視頻壓縮技術(shù)才能將視頻數(shù)據(jù)量降低,才有辦法使有限之碟片容量容納135分鐘之影片數(shù)據(jù)。因此,DVD與VCD采用了MPEG1&2壓縮標(biāo)準(zhǔn)做為其視頻數(shù)據(jù)之儲(chǔ)存格式。本文將就各種視頻壓縮技術(shù)之壓縮原理與效能做一簡(jiǎn)單介紹。
影音光碟規(guī)格與視頻壓縮規(guī)格之演變
過(guò)去十余年間,如圖1所示,有微軟、ITU與ISO/MPEG-Committee等兩個(gè)國(guó)際組織推出不同之視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。ITU先后制定了H.261、H.263與H.263++等規(guī)格,ISO/MPEG-Committee也曾推出MPEG-1/4等技術(shù),1994年ITU與ISO/MPEG-Committee合作推出MPEG-2/H.262規(guī)格,成為DVD影音光碟與ATSC廣播系統(tǒng)所采用之壓縮標(biāo)準(zhǔn)。2002年,ITU與ISO/MPEG-Committee再度合作推出H.264/MPEG-4-Part10規(guī)格,其壓縮效能可達(dá)MPEG-2之三倍,是目前學(xué)界與工業(yè)界競(jìng)相研究使用之先進(jìn)影音壓縮標(biāo)準(zhǔn)。在ITU與ISO/MPEG-Committee推出H.264/MPEG-4-Part10規(guī)格時(shí),微軟也將其所研發(fā)之WMV-9壓縮技術(shù)搭配Window Media player播放軟件,在個(gè)人電腦平臺(tái)大量使用。
在1993年MPEG-1規(guī)格制定完成時(shí),使用MPEG-1壓縮標(biāo)準(zhǔn)之VCD影音光碟規(guī)格也同時(shí)推出;1994年MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)推出,1996年使用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)之DVD-Video規(guī)格誕生,而延用至今。2002年H.264與WMV-9壓縮規(guī)格推出后,FVD-Video、HD-DVD-Video與BD-Video等高畫質(zhì)影音光碟規(guī)格相繼采用此兩種壓縮標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn),視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)與影音光碟規(guī)格之發(fā)展有高度之相關(guān);今日之趨勢(shì)已進(jìn)入以H.264與WMV-9為主流之時(shí)代;本文接著也將針對(duì)MPEG-2、H.264與WMV-9之技術(shù)效能差異進(jìn)行比較。
MPEG-2、WMV-9與H.264壓縮規(guī)格所使用之基本技術(shù)比較
視頻壓縮方法是用于去除空間軸與時(shí)間軸上的多余資訊,以達(dá)成數(shù)據(jù)量縮減之目的。不同的壓縮規(guī)格,使用不同的技術(shù)以去除多余資訊,而MPEG-2、WMV-9與H.264等規(guī)格之差異在于使用不同之基本壓縮技術(shù)。茲就不同壓縮規(guī)格所使用之基本壓縮技術(shù)比較如表1所示。
運(yùn)動(dòng)估測(cè)技術(shù)之比較
