视频编解码技术发展史介绍

视频编解码技术发展史介绍

　　两个阶段

　　网络视频是多媒体技术与互联网技术相结合的产物，其发展可分为两个阶段：非流式传输阶段与流式传输阶段。

　　在非流式传输阶段，受到互联网带宽、传输技术及多媒体技术的制约，用户通过网络体验多媒体应用必须将全部的媒体文件下载完毕，而后在本地运行。虽然在此过程中需要应用网络环境及多媒体技术，但其漫长的下载等待过程往往使人心烦不已。随着应用的推动，技术的进步，流式传输阶段应需而至。

　　流式传输阶段是在多媒体技术和网络传输技术进步的条件下产生，它的主要特征是采用了流媒体技术(Streaming Media)——在网络上的多媒体内容经算法压缩、编码后以基数据流的形式传输，配合特定的网络控制和辅助协议，利用缓冲技术，在客户端只获取部分数据情况下，实现无间断实时顺序播放。作为一种新兴的网络技术，流媒体传输涵盖了数据采集、视/音频编解码、存储、传输、播放等多个学科，是现代网络、多媒体及相关技术的综合应用。

　　标准的历史演进

　　作为一种多学科技术综合应用的实践，流媒体的发展经历了漫长的历程，直到现在，仍然是非流式传输与流式传输并存。在流媒体传输众多的技术当中，编/解码、压缩技术的地位十分关键，其发展对网络多媒体应用有着重要推动作用。

　　1988年，国际标准化组织(ISO/IEC)的活动图像编码专家组(MPEG)成立，目的在于制定“活动图像和音频编码”标准。

　　1993年，MPEG推出其第一个国际标准MPEG-1(用于VCD和MP3格式的压缩编码)；

　　1994年，MPEG-2标准出台(DVD的编码标准)，带动了广播级的数字电视的发展。

　　到1999年，MPEG-4标准的第一版出台，由于它提供了低码率、高质量的音视频压缩、编码方案，推动了网络视频的进一步发展，而后续MPEG小组与ITU-T合作推出的MPEG/AVC/H.264标准相比之前的编码、压缩标准更是可以减省50%的码率，能在更窄的带宽条件下实现高质量的流媒体播放效果，这使其风靡全球。与此同时，国际电信联盟(ITU-T)的视频编码专家组(VCEG)也推出了H.261、H.263等压缩，编/解码国际标准，旨在推动视讯电话和视频会议的发展。而H.323与H.324则是ITU-T的VCEG小组为交谈式视讯电话及视讯会议推出的标准，其中前者是基于封包交换网络(IP-based)，后者是基于传统的电话交换网络。

　　不是标准的“标准”

　　此外还有许多不是标准但应用很广的编/解码压缩技术，如：1995年，美国Real Networks公司率先将其流媒体编/解码技术(Real Video)商用化，推出首款流媒体播放器Real audio(支持格式为Ra)，推动了在线广播与网络音乐发展。

　　1997年，Real player(支持格式为Rm)的推出，进一步推动了多媒体的网络应用。不久之后，微软也推出了其耗资5亿美元,历时三年研发的流媒体技术Windows Media Technology(支持文件格式为asf)，正式开始了和Real Networks公司的竞争。同时，Apple电脑公司也推出了自有专利的跨平台流媒体技术Quick Time(支持格式为mov)。

　　至今，除了上述三种不是标准的编/解码技术之外，由Macromedia公司开发，基于Shockwave技术的流式动画数据格式(swf)，因为其能够以较小的体积来表现丰富的多媒体，并且支持流式传输，特别是在传输速率不佳的情况下，也能取得较好的效果，现在也十分流行；而基于Authorware软件生成的aam或aas格式文件，可利用Shockwave技术改造为网上传输的流式多媒体课件，用来辅助教学，因而也得到了广泛应用。Mts是Meta Creations公司推出的流式三维技术，作为一种3D开放性文件标准，可用于网络3D图形实时传输和网络游戏，也成了不是标准的“标准”。

　　除了编/解码技术，在流媒体的发展史中，网络传输技术及网络环境的的因素也不可忽视。众所周知，互联网信息传输的基础是TCP/IP协议，而TCP/IP协议在早期设计时对流媒体应用考虑不够充分，对于流式传输(音、视频)的数据如何提高传输效率，如何同步数据，如何保证及优化质量(QoS)，如何协调资源等都没有专门的保障机制，所以就应用而生了rtp(real-time transport protocol)实时传输协议、rtcp(real-time transport control protocol)实时传输控制协议 、rtsp(real-time streaming protocol)实时流协议、rsvp(resource reserve protocol)资源预留协议等标准来辅助流媒体技术的实现。而在网络环境方面，由最初的modem(64kbps)、ISDN、xDSL、Cable modem到现在的FTTH(光纤到户，百兆到桌面)等接入技术飞速发展，也为多媒体时代的到来做好了准备。