視頻編解碼介紹
視頻圖像數據有極強的相關性，也就是說有大量的冗餘信息。其中冗餘信息可分爲空域冗餘信息和時域冗餘信息。壓縮技術就是將數據中的冗餘信息去掉，壓縮技術包含幀內圖像數據壓縮技術、幀間圖像數據壓縮技術和熵編碼壓縮技術。
去時域冗餘信息
使用幀間編碼技術可去除時域冗餘信息，它包括以下三部分：
－ 運動補償
運動補償是通過先前的局部圖像來預測、補償當前的局部圖像，它是減少幀序列冗餘信息的有效方法。
－ 運動表示
不同區域的圖像需要使用不同的運動矢量來描述運動信息。運動矢量通過熵編碼進行壓縮。
－ 運動估計
運動估計是從視頻序列中抽取運動信息的一整套技術。
注：通用的壓縮標準都使用基於塊的運動估計和運動補償。
去空域冗餘信息
主要使用幀間編碼技術和熵編碼技術：
－ 變換編碼
幀內圖像和預測差分信號都有很高的空域冗餘信息。變換編碼將空域信號變換到另一正交矢量空間，使其相關性下降，數據冗餘度減小。
－ 量化編碼
經過變換編碼後，產生一批變換系數，對這些係數進行量化，使編碼器的輸出達到一定的位率。這一過程導致精度的降低。
－ 熵編碼
熵編碼是無損編碼。它對變換、量化後得到的係數和運動信息，進行進一步的壓縮。
H.261
H.261標準是爲ISDN設計，主要針對實時編碼和解碼設計，壓縮和解壓縮的信號延時不超過150ms，碼率px64kbps(p=1~30)。
H.261標準主要採用運動補償的幀間預測、DCT變換、自適應量化、熵編碼等壓縮技術。 只有I幀和P幀，沒有B幀，運動估計精度只精確到像素級。支持兩種圖像掃描格式：QCIF和CIF。
與H.261有關的國際標準
H.320：窄帶可視電話系統和終端設備；
H.221：視聽電信業務中64~1 920Kb/s信道的幀結構；
H.230：視聽系統的幀同步控制和指示信號；
H.242：使用直到2Mb/s數字信道的視聽終端的系統。
H.263
H.263標準是甚低碼率的圖像編碼國際標準，它一方面以H.261爲基礎，以混合編碼爲核心，其基本原理框圖和H.261十分相似，原始數據和碼流組織也相似；另一方面，H.263也吸收了MPEG等其它一些國際標準中有效、合理的部分，如：半像素精度的運動估計、PB幀預測等，使它性能優於H.261。
H.263使用的位率可小於64Kb/s,且傳輸比特率可不固定（變碼率）。H.263支持多種分辨率： SQCIF(128x96)、 QCIF、CIF、4CIF、16CIF。
與H.263有關的國際標準
H.324：甚低碼率多媒體通信終端設備；
H.223：甚低碼率多媒體通信複合協議；
H.245：多媒體通信控制協議；
G.723.1.1：傳輸速率爲5.3Kb/s和6.3Kb/s的語音編碼器。
JPEG
國際標準化組織於1986年成立了JPEG(Joint Photographic Expert Group)聯合圖片專家小組，主要致力於制定連續色調、多級灰度、靜態圖像的數字圖像壓縮編碼標準。常用的基於離散餘弦變換(DCT)的編碼方法，是JPEG算法的核心內容。
MPEG-1/2
MPEG-1標準用於數字存儲體上活動圖像及其伴音的編碼，其數碼率爲1.5Mb/s。 MPEG-1的視頻原理框圖和H.261的相似。
MPEG-1視頻壓縮技術的特點：1. 隨機存取；2. 快速正向/逆向搜索；3 .逆向重播；4. 視聽同步；5. 容錯性；6. 編/解碼延遲。MPEG-1視頻壓縮策略：爲了提高壓縮比，幀內/幀間圖像數據壓縮技術必須同時使用。幀內壓縮算法與JPEG壓縮算法大致相同，採用基於DCT的變換編碼技術，用以減少空域冗餘信息。幀間壓縮算法，採用預測法和插補法。預測誤差可在通過DCT變換編碼處理，進一步壓縮。幀間編碼技術可減少時間軸方向的冗餘信息。
MPEG-1標準主要針對SIF標準分辨率(NTSC製爲352X240；PAL製爲352X288)的圖像進行壓縮. 壓縮位率主要目標爲1.5Mb/s.較MJPEG技術，MPEG1在實時壓縮、每幀數據量、處理速度上有顯著的提高。但MPEG1也有較多不利地方:存儲容量還是過大、清晰度不夠高和網絡傳輸困難。
MPEG-2被稱爲“21世紀的電視標準”，它在MPEG-1的基礎上作了許多重要的擴展和改進，但基本算法和MPEG-1相同。
MPEG-2 在MPEG-1基礎上進行了擴充和提升，和MPEG-1向下兼容，主要針對存儲媒體、數字電視、高清晰等應用領域，分辨率爲：低(352x288)，中(720x480)，次高(1440x1080)，高(1920x1080)。MPEG-2視頻相對MPEG-1提升了分辨率，滿足了用戶高清晰的要求，但由於壓縮性能沒有多少提高，使得存儲容量還是太大，也不適和網絡傳輸。
MPEG-4
MPEG-4標準並非是MPEG-2的替代品，它着眼於不同的應用領域。MPEG-4的制定初衷主要針對視頻會議、可視電話超低比特率壓縮（小於64Kb/s）的需求。在制定過程中，MPEG組織深深感受到人們對媒體信息，特別是對視頻信息的需求由播放型轉向基於內容的訪問、檢索和操作。
MPEG-4與前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同，它爲多媒體數據壓縮編碼提供了更爲廣闊的平臺，它定義的是一種格式、一種框架，而不是具體算法，它希望建立一種更自由的通信與開發環境。於是MPEG-4新的目標就是定義爲：支持多種多媒體的應用，特別是多媒體信息基於內容的檢索和訪問，可根據不同的應用需求，現場配置解碼器。編碼系統也是開放的，可隨時加入新的有效的算法模塊。應用範圍包括實時視聽通信、多媒體通信、遠地監測/監視、VOD、家庭購物/娛樂等。
MPEG-4視頻壓縮算法相對於MPEG-1/2在低比特率壓縮上有着顯著提高，在CIF（352*288）或者更高清晰度（768*576）情況下的視頻壓縮，無論從清晰度還是從存儲量上都比MPEG1具有更大的優勢，也更適合網絡傳輸。另外MPEG-4可以方便地動態調整幀率、比特率，以降低存儲量。
MPEG-4由於系統設計過於複雜，使得MPEG-4難以完全實現並且兼容，很難在視頻會議、可視電話等領域實現，這一點有點偏離原來地初衷。另外對於中國企業來說還要面臨高昂的專利費問題，目前規定：
－ 每臺解碼設備需要交給MPEG-LA 0.25美元
－ 編碼/解碼設備還需要按時間交費（4美分/天=1.2美元/月 =14.4美元/年）
JVT：新一代的視頻壓縮標準
JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的聯合視頻工作組（Joint Video Team），致力於新一代數字視頻壓縮標準的制定。
JVT標準在ISO/IEC中的正式名稱爲：MPEG-4 AVC(part10)標準；在ITU-T中的名稱:H.264（早期被稱爲H.26L）
H264/AVC
H264集中了以往標準的優點，並吸收了以往標準制定中積累的經驗, 採用簡潔設計,使它比MPEG4更容易推廣。H.264創造性了多參考幀、多塊類型、整數變換、幀內預測等新的壓縮技術，使用了更精細的分象素運動矢量（1/4、1/8)和新一代的環路濾波器，使得壓縮性能大大提高，系統更加完善。
H.264主要有以下幾大優點：
－ 高效壓縮：與H.263+和MPEG4 SP相比，減小50%比特率，使存儲容量大大降低；
－ 延時約束方面有很好的柔韌性
－ 容錯能力
－ 編/解碼的複雜性可伸縮性
－ 解碼全部細節：沒有不匹配
－ 高質量應用
－ 在不同分辨率、不同碼率下都能提供較高的視頻質量；
－ 採用“網絡友善”的結構和語法，使其更有利於網絡傳輸。
H.264採用簡潔設計,使它比MPEG4更容易推廣，更容易在視頻會議、視頻電話中實現，更容易實現互連互通，可以簡便地和G.729等低比特率語音壓縮組成一個完整的系統。
MPEG LA吸收MPEG-4的高昂專利費而使它難以推廣的教訓，MPEG LA制定了以下低廉的H.264收費標準：H.264廣播時基本不收費；產品中嵌入H.264編/解碼器時，年產量10萬臺以下不收取費，超過10萬臺每臺收取0.2美元，超過500萬臺每臺收取0.1美元。低廉的專利費使得中國H.264監控產品更容易走向世界。
MJPEG
MJPEG（Motion JPEG）壓縮技術，主要是基於靜態視頻壓縮發展起來的技術，它的主要特點是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化，只單獨對某一幀進行壓縮。
MJPEG壓縮技術可以獲取清晰度很高的視頻圖像，可以動態調整幀率、分辨率。但由於沒有考慮到幀間變化，造成大量冗餘信息被重複存儲，因此單幀視頻的佔用空間較大，目前流行的MJPEG技術最好的也只能做到3K字節/幀，通常要8~20K！