• I帧图像是利用图像的空间相关性进行压缩，不参照任何过去的或者将来的其他参考帧，其压缩编码采用类似于 JPEG 图像压缩算法。由于无法去除时间冗余，I帧图像压缩率与P帧、B帧相比不高
  

• P帧图像是参考过去的I帧图像或者P帧图像用帧间预测和运动估计技术进行压缩，由于既可以去除空间冗余也可以去除时间冗余，所以P帧的压缩率较高，由于P帧的编码流程与 JPEG 差异较大，所以接下来重点分析P帧的压缩编码流程

第一步 ：从缓存中取出重构的前一帧图像作为当前帧的参考帧

第二步 ：计算当前帧中的每一个16*16像素宏块和缓存中的参考帧中的宏块的最佳匹配块，即进行运动估计计算。用运动矢量表示两个宏块之间的位移。例如，运动矢量 = （-10，3），则在当前帧的宏块向左移动10个像素，向下移动3个像素，就可以在参考帧中找到最佳匹配的宏块

第三步 ：通过参考帧的最佳匹配块的运动补偿，也就是对齐，得到当前帧的最相似图像（运动补偿参考帧）

第四步 ：当前帧和运动补偿参考帧进行帧间预测，也就是差值运算（相应的像素进行减法运算）得到运动补偿的帧差图像

第五步 ：对帧差图像进行 DCT 变换和量化，变换和量化的原理可参考 JPEG 压缩标准

第六步 ：量化后的系数和运动矢量进行熵编码和传输，注意系数在进行熵编码之前需要进行 Zigzag 扫描和游程编码，基本原理可参考 JPEG 压缩算法

第七步 ：量化后的系数同时被解码，得到的帧差图像和运动补偿参考帧进行相加运算，从而得到一个新的放在缓存中的参考帧，需要注意的是，这个参考帧不是原始的输入的无损图像，这么做的原因是解码端只能得到经过量化，反量化的有损图像，而编码端和解码端必须采用同样的参考帧，因此编码编码端只能采用有损的图像作为参考帧

• B帧图像在预测时，既可以使用前向预测方式，也可以使用后向预测方式，或者使用双向预测后去平均方式，取决于采用哪一种方式下表示该宏块所需的比特数最少。使用双向预测后，可以使那些在前一帧中预测不到的内容很好的在后一帧中预测的大。B帧的压缩效果最高，但不能作为其他帧预测的参考图像
• 与P帧一样，B帧的宏块也是既可以选择帧间编码也可以选择帧内编码，B帧图像帧内编码宏块的压缩流程跟I帧类似，帧间编码宏块的压缩流程与P帧类似，只是预测方式不同

量化步长越大，清晰度和码率就越低；反之，清晰度和码率就越高

• 平时我们在视频网站上看在线视频，会经常看到视频播放器支持高清、表情、流畅、极速等多种选项，从高清到技术视频越来越模糊但对带宽的要求也越来越低
• 其实高清、极速、流畅、极速等选项对应的就是不同的量化步长压缩得到的视频，从高清到极速量化步长逐步变大，清晰度和码率也就逐步降低
• 视频压缩中相邻帧之间的量化步长不允许突变，只能在一定的范围内渐变，这是为了避免相邻帧的清晰度有明显的变化，从而导致人眼的不适

MPEG-2 标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定，编码码率为每秒 3Mb~100Mb

• MPEG-2 并不是 MPEG-1 的简单升级， MPEG-2 在系统和传输方面作出了更加详细的规定和进一步完善。 MPEG-2 特别适用于广播级的数字电视的编码和传送
• MPEG-3 是 ISO/IEC 最初为高清晰电视广播制定的编码和压缩标准，但由于 MPEG-2 的出色的性能已能适用于 HDTV ，因此 HDTV 标准并未制定，我们通常所说的 MP3 指的是应用于 MPEG-1 的一项音频压缩技术标准，英文全称是 MPEG-1 Audio Layer3

MPEG 组织于1999年2月正式公布了 MPEG-4 标准的第一版本，同年年底 MPEG-4 的第二版本也得到了确定，目前该标准多应用于因特网视频传输、流媒体应用等。

• MPEG-4 标准与以前编码标注不同的显著差别在于它采用了基于对象的编码理念，即在编码时不再是将一幅图像分成固定大小的图像块，而是根据其内容分成若干在时间和空间上相互联系的音视频对象，分别编码后经过复用传输到接收端，然后再对不同的对象分别进行编解码，从而组合成所需要的视频和音频

H.261 最初是针对在 ISDN 上实现电话会议（特别是面对面的可视电话和视频会议）而设计，制定时间是1990年，是 H.26X 系列最早的标准

• H.261 标准已经采用了运动补偿帧间预测与分块 DCT 相结合的混合编码框架，其具体的编码算法类似于 MPEG 算法，但不能与后者兼容

H.263 是国际电联 ITU-T 的一个标准草案，是为低码流通信而设计的，指定时间是1996年

• H.263 的运动补偿使用半像素精度，而 H.261 使用的是全像素精度
• 1998年 ITU-T 推出的 H.263+ 是 H.263 草案的第二版，它提供了12个新的可协商模式和其他特性，进一步提高了编码的性能
• H.263 只有5种视频源格式，而 H.263+ 允许使用更多的源格式

2001年， MPEG 同 ITU 的视频编码专家组 VCEG 再次组成联合视频编码专家组 JVT ，于 2003年5月 ， VCEG 发布了 H.264 的压缩标准

• 在同等的质量的条件下， H.264 的数据压缩比性能比 DVD 系统中使用的 MPEG-2 高2~3倍，比 MPEG-4 高1.5~2倍， H.264 获得优越性能的代价是计算复杂度的大幅度增加，例如多模式运动估计、改进的帧间预测等，这些都显著提高了预测的精度，从而获得了比其他标准好得多的压缩性能

AVS 是由我国自主制定的音视频编码技术标准，主要面向高清晰度视频、高密度光存储媒体等应用

• 在编码效率方面 AVS 与 H.264 接近。而在达到与 H.264 同样性能的情况下， AVS 的复杂度要比 H.264 的复杂度低，其解码器是 H.264 解码器复杂度的70%

• 数字视频分辨率从 720P 向 1080P 甚至是 4K * 2K、8K * 4K 的应用场景升级
• 数字视频的帧率也从 30帧/秒向60帧/秒、120帧/秒甚至是 240帧/秒的应用场景升级

2010年1月， ITU-T 视频编码专家组 VCEG(video Coding Experts Group) 和 ISO/IEC 运动图像专家组 MPEG(Moving Picture Experts Group) 成立联合组织，统一制定下一道编码标准 HEVC（Hight Efficiency Video Coding） ,也就是 H.265

• 在 H.265 中，将宏块的大小从 H.264 的16*16扩展到了 64 * 64，以便于高分辨率视频的压缩。同时采用了更加灵活的编码单元、预测单元和变换单元来提高编码效率，与 H.264 相比， H.265 仅需原来的一半带宽即可播放相同质量的视频。