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视频编码中H.264标准介绍

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2010-5-18

目前视频压缩编码中H.264是最受欢迎的一种,尤其是当前流媒体技术的对视频压缩的要求增大,各种视频技术都在找寻高效的压缩性能和传输能力,简单有效的编码技术,以满足日益增长的“流媒体领域”(移动视频电话、视频会议...

  目前视频压缩编码中H.264是最受欢迎的一种,尤其是当前流媒体技术的对视频压缩的要求增大,各种视频技术都在找寻高效的压缩性能和传输能力,简单有效的编码技术,以满足日益增长的“流媒体领域”(移动视频电话、视频会议)、“非对话型”(视频存储、广播以及流媒体等)以及数码影院、视频监控等视频应用的场合。

  H.264/AVC标准与之前的视频编码标准相同,并没有明确定义一对完整的编解码器,而是定义了编码码流的语法和对码流进行解码的方法。H.264/AVC采用了与以往标准类似的运动估计/补偿+分块DCT变换的混合编码框架。

  H.264/AVC编码特别之处在于采用“返回基本”的思想去开发高性能的视频编码标准,即采用现有的基本算法和结构,通过精心优化计算流程和方法来取得更好的视频编码性能。与现有的H.261,H.263标准相比,H.264保持了编码器的系统结构不变,主要包括四个步骤:

  (1)把一帧图像划分为小块(Macro.Block及Block),每个小块包含很多像素点,把对整幅图像的编码分成对许多小块的处理。

  (2)通过对图像块的变换、量化和熵编码(或变长编码),消除图像中的空间冗余。

  (3)由于相邻的各帧图像存在很大的相似性(即时间冗余),所以只需要将相邻帧图像间的变化进行编码传送即可,这是通过运动搜索和运动补偿实现的。对每一个编码块,通过搜索上一编码帧(或之前的几帧)的相应位置来找到一个运动向量,这一向量将和帧间差值一起传送,用于这一图像块的编解码。

  (4)残余编码:对于原始块和相应的预测块之间的差值进行变换、量化和熵编码,以去除当前帧剩下的空间冗余。

  但是与以前的编码算法H.263相比,H.264加入了一些新的特性,以提高编码效率。这些特征如下:

  (1)对于进行帧内编码的图像,不是直接对原始图像进行变换、量化和编码,而是首先采用多种不同的预测方法对图像进行预测,然后对差值进行上述处理,以取得更佳的编码效率。

  (2)在运动搜索和运动补偿方面,H.264采用了从4x 4到16×16共13种搜索块进行运动搜索,以提高匹配程度,采用1/4像素精度进行搜索,以提高搜索精度。另外,根据对编码延时的不同要求,H.264还可以对以前多个已编码帧进行运动搜索,以达到最佳效果。

  (3)在变换编码方面,H.264采用了4×4的整数变换(ICT)代替DCT变换,整数变换的效果接近DCT,但运算量要少,而且在反变换过程中不会因计算精度的问题而引入误差。

  (4)在编码过程中,H.264使用单一的变长编码(UVLC)和基于内容的上下文变长编码(CAVLC)进行编码。

  通过以上知识介绍,相信大家现在对H.264编码有了一个清楚的了解,比如九视T200AE VGA采集卡随卡附带的录播软件支持ENCODE类型视频为H.264/mpeg-4,此款软压缩性能好于大部分的硬压缩。详情可以登录:http://www.xiangb.com/vgacjk.htm进行了解。




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