全高清视频编码的视频编码框架
H.261标准是为ISDN设计的，主要用于实时编解码。压缩和解压缩信号时延不超过150ms，码率为px64kbps(p=1~30)。
H.261标准主要采用运动补偿帧间预测、DCT变换、自适应量化、熵编码等压缩技术。只有I帧和P帧，没有B帧，运动估计的精度也只是在像素级别。支持两种图像扫描格式:QCIF和CIF。
263
H.263标准是一种非常低比特率的图像编码国际标准。一方面是基于H.261，以混合编码为核心。它的基本原理框图和H.261非常相似，原始数据和码流组织也很相似。另一方面，H.263还吸收了MPEG等其他国际标准的一些有效合理的部分，如半像素精度运动估计、PB帧预测等，使其性能优于H.261。
H.263使用的比特率可以小于64Kb/s，传输比特率可以不固定(可变比特率)。H.263支持多种分辨率:SQCIF(128x96)，QCIF，CIF，4CIF，16CIF。
与H.261和H.263相关的国际标准
与H.261相关的国际标准
H.320:窄带可视电话系统和终端设备；
H.221:视听电信业务中64~1 920Kb/s信道的帧结构；
H.230:视听系统的帧同步控制和指示信号；
H.242:一种视听终端系统，使用高达2MB/s的数字频道..
H.263相关的国际标准
H.324:甚低比特率多媒体通信终端设备；
H.223:极低比特率多媒体通信复合协议；
H.245:多媒体通信控制协议；
G.723.1.1:传输速率为5.3Kb/s和6.3 KB/s的语音编码器..
联合图像专家组
1986年，国际标准化组织成立了联合摄影专家组(JPEG)，主要致力于制定连续色调、多级灰度和静止图像的数字图像压缩编码标准。基于离散余弦变换(DCT)的常用编码方法是JPEG算法的核心内容。
MPEG-1/2
MPEG-1标准用于在数字存储器上对运动图像及其伴音进行编码，其数字速率为1.5Mb/s/s..MPEG-1的视频原理框图和H.261类似。
MPEG-1视频压缩技术的特点:1。随机存取；2.快进/快退搜索；3.反向重放；4.视听同步；5.容错能力；6.编码/解码延迟。MPEG-1视频压缩策略:为了提高压缩比，必须同时使用帧内/帧间图像数据压缩技术。帧内压缩算法与JPEG压缩算法几乎相同，采用基于DCT的变换编码技术，减少空间域的冗余信息。帧间压缩算法采用预测法和插值法。预测误差可以通过DCT变换编码进一步压缩。帧间编码技术可以减少时间轴方向的冗余信息。
MPEG-2被称为“21世纪的电视标准”。它在MPEG-1的基础上进行了许多重要的扩展和改进，但其基本算法与MPEG-1相同。
MPEG-4
MPEG-4标准不是MPEG-2的替代品，它侧重于不同的应用领域。MPEG-4的初衷主要是针对视频会议和可视电话对超低比特率压缩(小于64Kb/s)的需求。在制定过程中，MPEG组织深刻感受到，人们对媒体信息尤其是视频信息的需求已经从播放转变为基于内容的访问、检索和操作。
MPEG-4与上面提到的JPEG和MPEG-1/2有很大的不同。它为多媒体数据压缩和编码提供了更广阔的平台。它定义了一种格式和一个框架，而不是特定的算法。它希望建立一个更加自由的交流和发展环境。因此，MPEG-4的新目标是支持各种多媒体应用，特别是多媒体信息的基于内容的检索和访问，并根据不同的应用需求现场配置解码器。编码系统也是开放的，可以随时添加新的有效的算法模块。应用包括实时视听通信、多媒体通信、远程监控/监视、视频点播、家庭购物/娱乐等。MPEG-4有很多优点。其压缩比可超过100倍，同时仍能保持出色的音质和画质；它可以用最少的数据获得最好的图像质量，满足低比特率。
应用的需求；它更适合于交互式AV服务和远程监控。为了满足各种应用的需求，MPEG-4标准的应用范围非常广泛，具有广泛的适应性和扩展性。
1，形状编码
要获得形状信息，首先要对图形进行分析和分割，然后将代表不同内容的对象划分成形状。形状信息通常是二进制的。
阿尔法位面。二进制阿尔法平面可以用相邻信息进行算术编码(CAE)；灰度阿尔法平面可以通过运动补偿和DCT变换进行编码，类似于纹理编码。
其中，用于图像压缩的变换包括离散傅立叶变换(DFT)、离散小波变换(DWT)、奇异值分解(SVD)、K-L变换、沃尔什变换、哈达玛变换、哈尔变换、倾斜变换和离散余弦变换(DCT)。其中K-L变换的去相关性最好，而DCT是最方便的接近K-L变换效果的变换。和MPEG-1/2一样，MPEG-4也选择了DCT。通常，用于数据压缩的熵编码方法包括霍夫曼编码、矢量量化、算术编码、游程编码、LZW编码等。对于纹理编码，MPEG-4选择了混合编程编码(VLC)与游程编码、矢量量化和霍夫曼编码。纹理编码要经过DCT变换、量化、DC/AC预测、扫描和基于哈夫曼的VLC编码。
2.运动估计和补偿
在MPEG-4中，提供了基于块的运动估计和补偿技术，以有效地利用每个VOP中视频内容的时间冗余。通常，运动估计和补偿可以被视为针对任意形状图像序列的块匹配技术的扩展。块匹配过程用于标准宏块；预测误差与用于预测的宏块运动矢量一起被编码；高级运动补偿模式支持重叠块运动补偿，可以编码8×8块运动矢量。为了获得运动估计的高编码效率，预测图像越相似越好，因此在运动估计之前应该进行补偿。目标边界上的MB首先水平填充，然后垂直填充，完全在VOP之外的其余MB用扩展填充。
3.纹理编码
纹理是指运动补偿后I-VOP图像和P/B-VOP的残留图像信息。纹理通常在变换域中被压缩编码和熵编码。准正式编辑已出版:静止图像压缩编码标准(JPEG)；数字视听存储压缩编码标准(MPEG-1)；通用视频图像压缩编码标准(MPEG-2)。
随后，MPEG专家组于1999年2月正式发布了MPEG-4(ISO/IEC 14496)v 1.0版本。同年年底，MPEG-4V2.0版本也完成了，并于2000年初正式成为国际标准。MPEG-4标准将许多多媒体应用集成到一个完整的框架中，旨在为多媒体通信和应用环境提供标准的算法和工具，从而建立一种能够被多媒体传输、存储、检索等应用广泛采用的统一数据格式。根据不同的应用需求，现场配置解码器，随时向开放的编码系统添加新的有效的算法模块。为了支持对视频内容的访问，MPEG-4提出了“视频对象”的概念。
4.灵活性
目前，MPEG专家组已经提出了专门支持多媒体信息的、基于内容检索的编码方案MPEG-7和开放核心标准MPEG-21。另外，ITU-T和MPEG联合制定的新标准H.264是最新的视频编码算法。为了降低码率，尽可能获得更好的图像质量，H.264标准吸收了MPEG-4的优点，具有更高的压缩比和更好的信道适应性，将广泛应用于数字视频通信和存储领域，发展潜力无限。
视频的弹性包括空间弹性和时间弹性。空间灵活性可以得到不同的空间分辨率，而时间灵活性可以得到不同的时间分辨率。每种伸展和弯曲都有多层。在只有两层的情况下，底层是指基本层，顶层是指增强层。
5.错误避免
VLC码中的比特错误会导致同步丢失，而运动补偿会导致错误传输。MPEG-4中的错误避免包括三个方面:重新同步、数据恢复和错误隐藏。再同步是指检测到错误后，解码器与码流之间的再同步技术。一般来说，这种方法会丢弃错误前的同步点和重建的同步点之间的数据。然而，这些被丢弃的数据可以通过其他技术来恢复，并且可以实现错误隐藏。数据恢复工具用于在解码器和码流重新同步后恢复丢弃的数据。这些工具不是简单地通过容错代码恢复，而是通过错误避免手段恢复，即
可逆VLC码字的VLC编码。在重新同步有效地定位错误之后，可以容易地处理错误隐藏。为了进一步提高错误隐藏的能力，需要增加错误定位的能力，特别是数据分割可以用来提高错误定位的能力。
JVT:新一代视频压缩标准
JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG建立的联合视频小组，致力于制定新一代数字视频压缩标准。
JVT标准在ISO/IEC的正式名称是:MPEG-4 AVC(part10)标准；ITU-T中的名称:H.264(以前称为H.26L)
H264/AVC
H264综合了以往标准的优点，吸收了以往标准制定中积累的经验。设计简单，比MPEG4-4更容易推广。H.264开创了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预测等新的压缩技术，使用了更精细的亚像素运动矢量(1/4、1/8)和新一代环路滤波器，大大提高了压缩性能，改善了系统。
H.264具有以下优点:
-高效压缩:相比H.263+和MPEG-4SP，码率降低50%。
-在时间延迟约束方面具有良好的灵活性。
-容错
-编码/解码的复杂性和可伸缩性
-解码所有细节:没有不匹配。
-高质量应用
-网络友好型
监控中的视频编码技术
目前，监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)和H.264/AVC等几种视频编码技术。对于最终用户来说，他主要关心的是:清晰度、存储容量(带宽)、稳定性和价格。使用不同的压缩技术会极大地影响上述因素。
MJPEG
MJPEG(运动JPEG)压缩技术主要是基于静态视频压缩。它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只压缩某一帧。
MJPEG压缩技术可以获得高清视频图像，并动态调整帧率和分辨率。但由于没有考虑帧间变化，重复存储了大量冗余信息，因此单帧视频占用的空间较大。目前流行的MJPEG技术最多只能做到每帧3千字节，一般是8 ~ 20千字节！
MPEG-1/2
MPEG-1标准主要针对SIF标准的分辨率(NTSC制式为352X240；PAL制是352X288)。压缩比特率的主要目标是1.5Mb/s/s，与MJPEG技术相比，MPEG1在实时压缩、每帧数据量和处理速度上都有显著的提升。但是MPEG1也有很多缺点:存储容量还是太大，清晰度不够高，网络传输困难。
MPEG-2在MPEG-1的基础上进行了扩展和升级，MPEG-1的向后兼容主要用于存储媒体、数字电视、高清等应用领域。分辨率为:低分辨率(352x288)、中分辨率(720x480)和第二高分辨率(1440x65438)。与MPEG-1相比，MPEG-2视频提高了分辨率，满足了用户对高清的要求。但由于压缩性能提升不大，存储容量仍然过大，不适合网络传输。
MPEG-4
与MPEG-1/2相比，MPEG-4视频压缩算法在低比特率压缩方面有显著的改进。在CIF(352*288)或更高清晰度(768*576)的情况下，视频压缩在清晰度和存储容量上比MPEG-1有更大的优势，更适合网络传输。此外，MPEG-4可以方便地动态调整帧速率和比特率，以减少存储容量。
由于MPEG-4的系统设计过于复杂，MPEG-4很难完全实现兼容，在视频会议、可视电话等领域也很难实现，偏离了初衷。此外，中国的企业不得不面对高额专利费的问题。目前规定:
-每个解码设备需要支付MPEG-LA 0.25。
-编解码设备也需要按时间付费(4分钱/天=1.2美元/月=14.4美元/年)。
H.264/AVC
H.264集中了以往标准的优点，在多个领域取得了突破性进展，使其获得了比以往标准好得多的整体性能:
-与H.263+和MPEG-4 SP相比，可节省高达50%的码率，大大降低存储容量；
H.264可以在不同分辨率、不同码率下提供高视频质量；
-采用“网络友好”的结构和语法，使其更有利于网络传输。
H.264采用简单的设计，比MPEG4-4更容易普及，更容易在视频会议和可视电话中实现，更容易实现互联互通，可以很容易地与G.729等低比特率语音压缩结合，形成一个完整的系统。
MPEG LA吸收了MPEG-4高昂的专利费，很难普及。MPEG LA制定了以下低成本的H.264收费标准:H.264在播放时基本不收费；H.264编解码器嵌入产品时，年产量小于65438+万台，大于65438+万台为0.2美元，大于500万台为0.1美元。低专利费让中国H.264监控产品更容易走向世界。