编解码学习笔记（二）：codec类型

　　资料（港台将information翻译为资料）压缩是透过去除资料中的冗余资讯而达成。就视讯资料而言，资料中的冗余资讯可以分成四类：

时间上的冗余资讯（temporal redundancy）
　　在视讯资料中，相邻的帧（frame）与帧之间通常有很强的关连性，这样的关连性即为时间上的冗余资讯。 这即是上一次学习中的帧间压缩。

空间上的冗余资讯（spatial redundancy）
　　在同一张帧之中，相邻的像素之 间通常有很强的关连性，这样的关连性即为空间上的冗余资讯。这即是上一次学习中的帧内压缩。

统计上的冗余资讯（statistical redundancy）
　　统计上的冗余资讯指的是欲编码的符号（symbol）的机率分布是不均匀（non-uniform）的。

感知上的冗余资讯（perceptual redundancy）
　　感知上的冗余资讯是指在人在观看视讯时，人眼无法察觉的资讯。

　　视讯压缩（英文：Video compression）是指运用资料压缩技术将数位视讯资料中的冗余资讯去除，降低表示原始视讯所需的资料量，以便视讯资料的传输与储存。实际上，原始视讯资料的资料量往往过大，例如未经压缩的电视品质视讯资料的位元率高达216Mbps，绝大多数的应用无法处理如此庞大的资料量，因此视讯压缩是必要的。目前最新的视讯编码标准为ITU-T视讯编码专家组（VCEG）和ISO／IEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视讯组（JVT，Joint Video Team）所提出的H.264/AVC。

　　一个典型的视讯编码器：在进行当前信号编码时，编码器首先会产生对当前信号做预测的信号，称作预测信号（predicted signal），预测的方式可以是时间上的预测（inter prediction），亦即使用先前帧的信号做预测，或是空间上的预测 （intra prediction），亦即使用同一张帧之中相邻像素的 信号做预测。得到预测信号后，编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号（residual signal），并只对残余信号进行编码，如此一来，可以去除一部份时间上或是空间上的冗余资讯。接着，编码器并不会直接对残余信号进行编码，而是先将残 余信号经过变换（通常为离散余弦变换）然后量化以 进一步去除空间上和感知上的冗余资讯。量化后得到的量化系数会再透过熵编码，去除统计上的冗余资讯。

视讯编码标准发展
年份	标准	制定组织	解除版权保护 （DRM-free ）	主要应用
1984	H.120	ITU-T	是
1990	H.261	ITU-T	是	视讯会议 、视讯通话
1993	MPEG-1 第二部份	ISO ／IEC	是	影音光碟（VCD ）
1995	H.262/MPEG-2 第二部份	ISO ／ IEC 、ITU-T	否	DVD影碟 （DVD-Video ）、蓝光 （Blu-Ray ）影碟、数位视讯广播（DVB ）、SVCD
1996	H.263 [6]	ITU-T		视讯会议 、视讯通话 、3G 手机视讯（3GP ）
1999	MPEG-4 第二部份	ISO ／IEC	否
2003	H.264/MPEG-4 AVC [1]	ISO ／ IEC 、ITU-T	否	蓝光 （Blu-Ray ）影碟、数位视讯广播（DVB ）、iPod 视讯、高画质DVD （HD DVD ）

常见的编解码见下表，在以后会分类论述：

视频codec	ISO /IEC	MJPEG · Motion JPEG 2000 · MPEG-1 · MPEG-2 (Part 2 )· MPEG-4 (Part 2/ASP · Part 10/AVC )· HVC
ITU-T	H.120 · H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · H.265
其它	AMV · AVS · Bink · CineForm · Cinepak · Dirac · DV · Indeo · Microsoft Video 1 · OMS Video · Pixlet · RealVideo · RTVideo · SheerVideo · Smacker · Sorenson Video & Sorenson Spark · Theora · VC-1 · VP3 · VP6 · VP7 · VP8 · WMV
音频 codec	ISO /IEC MPEG	MPEG-1 Layer III (MP3) · MPEG-1 Layer II · MPEG-1 Layer I · AAC · HE-AAC · MPEG-4 ALS · MPEG-4 SLS · MPEG-4 DST
ITU-T	G.711 · G.718 · G.719 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1
其它	AC-3 · AMR · AMR-WB · AMR-WB+ · Apple Lossless · ATRAC · DRA · DTS · FLAC · GSM-HR · GSM-FR · GSM-EFR · iLBC · Monkey's Audio · TTA (True Audio)· MT9 · μ-law · Musepack · Nellymoser · OptimFROG · OSQ · RealAudio · RTAudio · SD2 · SHN · SILK · Siren · Speex · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA
图像压缩	ISO /IEC /ITU-T	JPEG · JPEG 2000 · JPEG XR · lossless JPEG · JBIG · JBIG2 · PNG · WBMP
Others	APNG · BMP · DjVu · EXR · GIF · ICER · ILBM · MNG · PCX · PGF · TGA · TIFF
媒体容器	通用	3GP · ASF · AVI · Bink · BXF · DMF · DPX · EVO · FLV · GXF · M2TS · Matroska · MPEG-PS · MPEG-TS · MP4 · MXF · Ogg · QuickTime · RealMedia · RIFF · Smacker · VOB
只用于音频	AIFF · AU · WAV

上面的表格，查看某个具体的codec，可以在中文的wiki中查找，但是英文的wiki咨询更为丰富，见下表

Multimedia compression formats

Video compression

ISO /IEC	MJPEG · Motion JPEG 2000 · MPEG-1 · MPEG-2 (Part 2 )· MPEG-4 (Part 2/ASP · Part 10/AVC )· HEVC
ITU-T	H.120 · H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · HEVC
Others	AMV · AVS · Bink · CineForm · Cinepak · Dirac · DV · Indeo · Microsoft Video 1 · OMS Video · Pixlet · RealVideo · RTVideo · SheerVideo · Smacker · Sorenson Video & Sorenson Spark · Theora · VC-1 · VP3 · VP6 · VP7 · VP8 · WMV

Audio compression

ISO /IEC	MPEG-1 Layer III (MP3) · MPEG-1 Layer II · MPEG-1 Layer I · AAC · HE-AAC · MPEG-4 ALS · MPEG-4 SLS · MPEG-4 DST · MPEG-4 HVXC · MPEG-4 CELP
ITU-T	G.711 · G.718 · G.719 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1
Others	AC-3 · AMR · AMR-WB · AMR-WB+ · Apple Lossless · ATRAC · DRA · DTS · FLAC · GSM-HR · GSM-FR · GSM-EFR · iLBC · Monkey's Audio · TTA (True Audio)· MT9 · μ-law · Musepack · Nellymoser · OptimFROG · OSQ · RealAudio · RTAudio · SD2 · SHN · SILK · Siren · Speex · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA

Image compression

ISO /IEC /ITU-T	JPEG · JPEG 2000 · JPEG XR · lossless JPEG · JBIG · JBIG2 · PNG · WBMP
Others	APNG · BMP · DjVu · EXR · GIF · ICER · ILBM · MNG · PCX · PGF · TGA · QTVR · TIFF

Media containers

ISO/IEC	MPEG-PS · MPEG-TS · MPEG-4 Part 12 /JPEG 2000 Part 12 · MPEG-4 Part 14
ITU-T	H.222.0
Others	3GP and 3G2 · ASF · AVI · Bink · DivX Media Format · DPX · EVO · Flash Video · GXF · M2TS · Matroska · MXF · Ogg · QuickTime · RealMedia · REDCODE RAW · RIFF · Smacker · MOD and TOD · VOB · WebM
Audio only	AIFF · AU · WAV

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