近年來，網絡技術的不斷發展讓我們的生活越來越豐富多彩。有了網絡這個便利的載體，多媒體技術也得到了日新月異的進步，作為多媒體技術的核心及關鍵，多媒體視頻編解碼近年來在技術及應用方面都取得了重大進展。首先，為什么要進行視頻編碼，視頻編碼的主要作用是將視頻像素數據(RGB，YUV等)壓縮成為視頻碼流，從而降低視頻的數據量。如果視頻不經過壓縮編碼的話，信息數據量通常是非常大的，一張DVD只能存儲幾秒鐘沒有壓縮的數字視頻，1兆帶寬傳輸一幀畫面需要大約4分鐘，由此可見，存儲和傳輸都極為不便。為什么視頻可以進行編碼壓縮呢?

　　一 是因為圖像各像素點之間存在著很強的相關性，消除這些數據的冗余并不會導致信息損失;

　　二 是因為人眼的一些特性比如亮度辨別閾值，視覺閾值，對亮度和色度的敏感度不同，使得在編碼的時候引入適量的誤差，也不會被察覺出來。利用人眼的視覺特性，以一定的客觀失真換取數據壓縮。

　　數字視頻信號的壓縮正是基于上述兩種條件，使得視頻數據量得以極大地壓縮，有利于傳輸和存儲。

　　01、 視頻編碼技術

　　預測編碼

　　預測編碼是基于圖像相關性進行數據壓縮的一種方式。在圖像傳輸過程中，幀與幀的圖像之間相關性強，差別不大。利用這個特性，可以首先將一幅完整的圖像傳給對方，后續發送的每幀畫面，可以只對有變化的內容進行編碼壓縮，這樣一來傳輸的碼率就得到了下降。

　　變換編碼

　　變換編碼是一種間接的編碼方法，它不是直接對空域圖像信號進行編碼，而是首先將空域圖像信號映射變換到另外一個矢量空間，這個過程會產生一系列的變換系數，然后對這些變換系數進行編碼處理。由于圖像數據之間相關性強，經過變換之后，可以將這些冗余去除，留下較少的獨立數據參數，這樣再經過量化，編碼就能得到較大的壓縮比。典型的變換有DCT(離散余弦變換)、DFT(離散傅里葉變換)、WHT(Walsh Hadama 變換)、HrT(Haar 變換)等。其中，最常用的是離散余弦變換。

　　混合編碼

　　所謂的混合編碼，其實就是將預測編碼與變換編碼結合起來的編碼方法。這樣一來就同時得到了兩種編碼方式的優點，從而得到對圖像的更高的壓縮效率。像H261、H.263、MPEG-1、MPEG-2等標準都是采用這樣的混合編碼模型來實現的。

　　02、 視頻編碼標準

　　MPEG-1

　　該標準于1992年正式出版，它的成功制定，使得以VCD和MP3為代表的MPEG-1產品迅速在世界范圍內普及。該標準的優點是壓縮方式相對時域壓縮技術而言要復雜得多，同時編碼效率、聲音質量也大幅提高，編碼延時相應增加。缺點是頻寬要求較高。

　　MPEG-2

　　該標準于1994年公布，相較于MPEG-1，MPEG-2標準具有更高的圖像質量、更多的圖像格式和傳輸碼率的圖像壓縮標準。MPEG-2所能提供的傳輸率在3-10Mbits/sec間，其在NTSC制式下的分辨率可達720X486。同時，由于MPEG-2的出色性能表現，已能適用于HDTV，使得原打算為HDTV設計的MPEG-3，還沒出世就被拋棄了。(MPEG-3要求傳輸速率在20Mbits/sec-40Mbits/sec間，但這將使畫面有輕度扭曲)。除了做為DVD的指定標準外，MPEG-2還可為廣播，有線電視網，電纜網絡以及衛星直播提供廣播級的數字視頻。

　　MPEG-4

　　1999年，MPEG-4標準的第一版出臺，由于它提供了低碼率、高質量的音視頻壓縮、編碼方案，推動了網絡視頻的進一步發展，MPEG-4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術、數據壓縮，以求用最少的數據獲得最佳的圖像質量。利用MPEG-4的高壓縮率和高的圖像還原質量可以把DVD里面的MPEG-2視頻文件轉換為體積更小的視頻文件。經過這樣處理，圖像的視頻質量下降不大但體積卻可縮小幾倍。另外，MPEG-4在家庭攝影錄像、網絡實時影像播放中也大有用武之地。

　　H.264

　　H.264是ITU-T國際電聯與ISO國際標準化組織聯合制定的視頻編解碼技術標準，它同時也是MPEG-4標準的第十部分。H.264最大的優勢是具有很高的數據壓縮比率，在同等圖像質量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。一個原始文件是102G大小的視頻，經過H.264編碼后變成了1個G，壓縮比達到了102:1。在技術方面，高精度、多模式的位移估計，基于4*4塊的整數變換、分層的編碼語法等內容都使得H.264算法具有很高的編碼效率，同時，H.264的碼流結構網絡適應性強，能夠很好地適應IP和無線網絡的應用。

　　H.265

　　H.265標準圍繞著現有的視頻編碼標準H.264，保留其原來的某些技術，同時對一些相關的技術加以改進。新技術使用先進的技術用以改善碼流、編碼質量、延時和算法復雜度之間的關系，達到最優化設置。H264由于算法優化，可以低于1Mbps的速度實現標清數字圖像傳送;H265則可以實現利用1~2Mbps的傳輸速度傳送720P(分辨率1280*720)普通高清音視頻。

　　隨著人類生活需求日新月異地提高，視頻編碼技術也在向一個新的高度發展，相信在未來的不久，還會有更先進的技術被發掘出來，從而造福人類。