壓縮是關(guān)鍵－HDTV編碼發(fā)展歷程

    既然已經(jīng)從DVD進(jìn)展到HDDVD/BD,我們看到不僅僅是存儲介質(zhì)容量的增大，同時視頻壓縮技術(shù)在這幾年也得到了飛速的增長。我們可以這樣計(jì)算一下，存儲容量增加了5~10倍，而視頻壓縮技術(shù)如果也能提升2~3倍，那么我們在清晰度上將會得到10~30倍的飛躍!

    而視頻壓縮技術(shù)的進(jìn)步，則要得益于DVD、HDTV、衛(wèi)星電視、高清 (HD) 機(jī)頂盒、因特網(wǎng)視頻流、數(shù)碼相機(jī)與 HD 攝像機(jī)、視頻光盤庫 (video jukebox)、高端顯示器（LCD、等離子顯示器、DLP）以及個人攝像機(jī)等娛樂應(yīng)用。

    視頻壓縮是所有令人振奮的、新型視頻產(chǎn)品的重要動力。壓縮－解壓（編解碼）算法可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻的存儲與傳輸。

    我們來看原始視頻的要求，標(biāo)準(zhǔn)清晰度的 NTSC 視頻的數(shù)字化一般是每秒 30 幀速率，采用 4:2:2 YcrCb 及 720，其要求超過 165Mbps 的數(shù)據(jù)速率。保存 90 分鐘的視頻需要 110GB 空間，或者說超過標(biāo)準(zhǔn) DVD-R 存儲容量的 25 倍。這樣的要求顯然既然是現(xiàn)在龐大的硬盤容量都無法滿足，何況更多瓶頸是來自于網(wǎng)絡(luò)下載那可憐的速度。

    所以視頻壓縮是普及視頻的必然趨勢，不過視頻壓縮技術(shù)的種類也是非常多。如何選擇視頻壓縮技術(shù)，成為內(nèi)容提供商以及終端用戶的最大難題。因?yàn)檫@里面涉及的問題比較多，不管是內(nèi)容提供商還是終端用戶，都會關(guān)心其畫面質(zhì)量/碼率的壓縮比。而在內(nèi)容提供商方面，還得關(guān)心專利權(quán)益金的費(fèi)用，這一點(diǎn)雖然和我們用戶沒有支持關(guān)心，但這往往是決定我們最終用戶所能使用到視頻壓縮技術(shù)的最重要的一點(diǎn)。另外，最終用戶關(guān)心的是編/解碼器的成本，這包括了占用系統(tǒng)內(nèi)存， CPU占用率，系統(tǒng)功耗等，畢竟在編/解碼時所耗費(fèi)的成本都得由最終用戶直接買單。

    在視頻編解碼技術(shù)定義方面有兩大標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。國際電信聯(lián)盟 (ITU) 致力于電信應(yīng)用，已經(jīng)開發(fā)了用于低比特率視頻電話的 H.26x 標(biāo)準(zhǔn)，其中包括 H.261、H.262、H.263 與 H.264；國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 主要針對消費(fèi)類應(yīng)用，已經(jīng)針對運(yùn)動圖像壓縮定義了 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)。MPEG 標(biāo)準(zhǔn)包括 MPEG1、MPEG2 與 MPEG4。

ITU 與 MPEG 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程

    除了 ITU 與 ISO 開發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以外，還出現(xiàn)了幾種專用于因特網(wǎng)流媒體應(yīng)用、廣受歡迎的專有解決方案，其中包括 Real Networks Real Video (RV10)、Microsoft Windows Media Video 9 (WMV9) 系列、ON2 VP6 以及 Nancy。由于這些格式在內(nèi)容中得到了廣泛應(yīng)用，因此專有編解碼技術(shù)可以成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。2003 年 9 月，微軟公司向電影與電視工程師學(xué)會 (SMPTE) 提議在該機(jī)構(gòu)的支持下實(shí)現(xiàn) WMV9 位流與語法的標(biāo)準(zhǔn)化。該提議得到了采納，現(xiàn)在 WMV9 已經(jīng)被 SMPTE 作為 VC-1 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。