影音光碟之视频压缩规格比较
新一代的压缩规格WMV-9与H.264之压缩效能远高于DVD-Video规格所用之MPEG-2规格。WMV-9视频编码技术具有优于H.264等级规格之压缩编码效能，却没有H.264之高运算复杂性，目前已在PC平台广泛使用。视频压缩标准之趋势已进入以H.264与WMV-9为主流之时代，本文将针对MPEG-2、H.264与WMV-9之技术效能差异进行比较。
<P> 现在是一个资讯爆炸的时代，因为科技日新月异，通讯越来越发达，透过视频与声音的传递使人与人间的距离越来越近，声音与视频将穿透每一个人之生活圈。但声音与视频的数据量相当庞大，比如说标准NTSC视频解析度为720×480、24bits真彩色16777216色之画面所占之存储容量为：
<P> 720×480×24×8=8294400 Bits=1013 KBytes
<P> 如果按目前视频播放的标准，每秒播放30个画面的计算，每秒钟所播放的数据为：1013K×30×8=242.4Mbps。面对如此庞大的数据量之储存与传输问题，压缩的技术就显得相当的重要了，各种压缩技术就由此发展出来。
<P align=center><IMG style="WIDTH: 378px; HEIGHT: 271px" height=271 alt="视频压缩标准之演变 " hspace=0 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010235957103.jpg" width=378 border=0></P>
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<P align=center>图1 视频压缩标准之演变
<P> 各种影音光碟之物理容量皆有其上限，例如单面单层之DVD容量为4.7GB，单面单层之CD-ROM容量为650MB；只有透过视频压缩技术才能将视频数据量降低，才有办法使有限之碟片容量容纳135分钟之影片数据。因此，DVD与VCD采用了MPEG1&2压缩标准做为其视频数据之储存格式。本文将就各种视频压缩技术之压缩原理与效能做一简单介绍。
<P><STRONG> 影音光碟规格与视频压缩规格之演变</STRONG>
<P> 过去十余年间，如图1所示，有微软、ITU与ISO/MPEG-Committee等两个国际组织推出不同之视频压缩标准。ITU先后制定了H.261、H.263与H.263++等规格，ISO/MPEG-Committee也曾推出MPEG-1/4等技术，1994年ITU与ISO/MPEG-Committee合作推出MPEG-2/H.262规格，成为DVD影音光碟与ATSC广播系统所采用之压缩标准。2002年，ITU与ISO/MPEG-Committee再度合作推出H.264/MPEG-4-Part10规格，其压缩效能可达MPEG-2之三倍，是目前学界与工业界竞相研究使用之先进影音压缩标准。在ITU与ISO/MPEG-Committee推出H.264/MPEG-4-Part10规格时，微软也将其所研发之WMV-9压缩技术搭配Window Media player播放软件，在个人电脑平台大量使用。
<P> 在1993年MPEG-1规格制定完成时，使用MPEG-1压缩标准之VCD影音光碟规格也同时推出；1994年MPEG-2压缩标准推出，1996年使用MPEG-2压缩标准之DVD-Video规格诞生，而延用至今。2002年H.264与WMV-9压缩规格推出后，FVD-Video、HD-DVD-Video与BD-Video等高画质影音光碟规格相继采用此两种压缩标准。由此可见，视频压缩标准与影音光碟规格之发展有高度之相关；今日之趋势已进入以H.264与WMV-9为主流之时代；本文接着也将针对MPEG-2、H.264与WMV-9之技术效能差异进行比较。
<P><STRONG> MPEG-2、WMV-9与H.264压缩规格所使用之基本技术比较</STRONG>
<P> 视频压缩方法是用于去除空间轴与时间轴上的多余资讯，以达成数据量缩减之目的。不同的压缩规格，使用不同的技术以去除多余资讯，而MPEG-2、WMV-9与H.264等规格之差异在于使用不同之基本压缩技术。兹就不同压缩规格所使用之基本压缩技术比较如表1所示。
<P><STRONG> 运动估测技术之比较</STRONG>
<P> 运动估测技术上之主要差异有下列两点：
<P> (1) 运算方块大小之不同；
<P> (2) 运动向量之精度差异。
<P> 在MPEG-2之视频压缩规格中，运动估测所用之运算方块大小是固定的16×16像素，而运动向量之最大精度达1/2像素。在WMV-9之视频压缩规格中，其运动向量之最大精度由1/2像素提升至1/4像素，其运动估测所用之运算方块大小之选择可为16×16像素或8×8像素。H.264规格再将运动向量之最大精度提升至1/8像素，且运动估测所用之运算方块大小可为16×16、8×16、16×8、8×8、8×4、4×8与4×4等七种模式。高精度之运动向量与多选择性之运动估测运算方块尺寸可使压缩效能提高，但也增加了编码过程之运算量。WMV-9与H.264规格之压缩效能可达MPEG-2之三倍，但其解码运算量也达MPEG-2之三至五倍。主要的差异皆来自运动估测方法之不同。 </P>
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