H.264AVC中的SPSI帧技术
H264编解码协议详解
H264编解码协议详解H.264编解码协议,也被称为AVC(Advanced Video Coding),是一种广泛应用于视频压缩的标准。
它是一种基于帧的压缩算法,可以将高质量的视频数据以较低的比特率传输和存储。
以下是H.264编解码协议的详细解释:1.压缩结构H.264使用了多种技术来实现高效率的视频压缩。
它使用了预测编码、变换编码和熵编码等多种技术。
预测编码通过利用帧间和帧内的冗余性,对视频进行空间和时间上的预测。
变换编码则通过对预测误差进行离散余弦变换(DCT),在频域上进行编码。
最后,熵编码使用了熵编码表将变换后的数据进行进一步的压缩。
2.帧结构H264将视频数据划分为一系列的帧,每个帧包含了许多宏块(macroblock)。
其中,关键帧(I帧)是完全独立的帧,它包含了视频的全局信息。
预测帧(P帧)和双向预测帧(B帧)则通过对前一帧和前后一帧进行预测来进行编码。
P帧只依赖前一帧,而B帧则依赖前后两帧。
这种结构可以进一步提高视频压缩的效率。
3.量化参数H.264使用量化参数对预测误差进行编码。
量化参数决定了每个预测误差值的精度,较大的量化参数会导致更高的压缩率,但也会导致较大的失真。
编码器和解码器可以通过动态调整量化参数来平衡压缩率和失真。
4.帧间预测帧间预测是H.264压缩的核心技术之一、它通过对前后帧的像素进行比较,预测当前帧的像素值。
如果在帧间没有大的运动,那么预测误差就会较小,从而达到更好的压缩效果。
帧间预测有多种模式,包括帧间直接模式(inter-direct mode)、帧间双向模式(inter-bidirect mode)和帧间skip模式(inter-skip mode)等。
5.熵编码H.264使用了基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)和基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)两种熵编码技术。
CAVLC主要用于编码量化系数和运动矢量等数据,而CABAC主要用于编码预测模式和其他语法元素。
率失真理论及经典的码率控制算法
率失真理论及经典的码率控制算法一、视频编码的率失真思想率失真理论研究的是限失真编码问题:能使限失真条件下比特数最小的编码为最佳编码。
设信源为},...,,{21m m a a a A =,经过编码后,信宿为},...,,{21n n b b b B =,定义信源、信宿概率空间分别为)}(),...,(),({Q )}(),...,(),({2121n m b Q b Q b Q a P a P a P P 、。
定义平均失真函数)(Q D 如下: ∑∑∑∑======m j j k j nk k j m j k j n k k j a b Q a P b a d b a P b a d Q D 1111)|()(),(),(),()(其中,),(k j b a d 为失真度,度量准则可是均方误差MSE 、绝对差分和SAD 或差分平方和SSD 等。
若信源概率分布)(j a P 已知,则平均失真仅仅取决于条件概率)|(j k a b Q ,从而必然存在这样一个条件概率)|(j k a b Q 使得D Q D ≤)(,即:))((D Q D Q Q D ≤=即D Q 为保证平均失真)(Q D 在允许范围D 内的条件概率集合。
进一步,定义),(Y X I 为接收端获取的平均信息量:)()|(log)|()(),(1k j k m j j k j b Q a b Q a b Q a P Y X I ∑==同样,在给定的)(j a P 前提下,),(Y X I 的大小也只取决于。
现在率失真函数)(D R 定义为在D Q 范围内寻找最起码的信息量,即:),()(min Y X I D R DQ Q ∈=该公式的含义:在允许的失真度为D 的条件下,信源编码给出的平均信息量的下界,也就是数据压缩的极限数码率。
当数码率R 小于率失真函数)(D R 时,无论采用什么编码方式,其平均失真必大于D 。
视频压缩是典型的限失真编码,率失真理论同样适应于视频编码。
数字视频压缩技术H264详解
数字视频压缩技术H264详解一个基于分组方式的接口,打包和相应的信令属于NAL的一部分。
这样,高编码效率和网络友好性的任务分别由VCL和NAL来完成。
VCL层包括基于块的运动补偿混合编码和一些新特性。
与前面的视频编码标准一样,H.264没有把前处理和后处理等功能包括在草案中,这样可以增加标准的灵活性。
NAL负责使用下层网络的分段格式来封装数据,包括组帧、逻辑信道的信令、定时信息的利用或序列结束信号等。
例如,NAL支持视频在电路交换信道上的传输格式,支持视频在Internet上利用RTP/UDP/IP传输的格式。
NAL包括自己的头部信息、段结构信息和实际载荷信息,即上层的VCL数据。
(如果采用数据分割技术,数据可能由几个部分组成)。
(2)高精度、多模式运动估计H.264支持1/4或1/8像素精度的运动矢量。
在1/4像素精度时可使用6抽头滤波器来减少高频噪声,对于1/8像素精度的运动矢量,可使用更为复杂的8抽头的滤波器。
在进行运动估计时,编码器还可选择“增强”内插滤波器来提高预测的效果。
在H.264的运动预测中,一个宏块(MB)可以按图2被分为不同的子块,形成7种不同模式的块尺寸。
这种多模式的灵活和细致的划分,更切合图像中实际运动物体的形状,大大提高了运动估计的精确程度。
在这种方式下,在每个宏块中可以包含有1、2、4、8或16个运动矢量。
在H.264中,允许编码器使用多于一帧的先前帧用于运动估计,这就是所谓的多帧参考技术。
例如2帧或3帧刚刚编码好的参考帧,编码器将选择对每个目标宏块能给出更好的预测帧,并为每一宏块指示是哪一帧被用于预测。
(3)4某4块的整数变换H.264与先前的标准相似,对残差采用基于块的变换编码,但变换是整数操作而不是实数运算,其过程和DCT基本相似。
这种方法的优点在于:在编码器中和解码器中允许精度相同的变换和反变换,便于使用简单的定点运算方式。
也就是说,这里没有“反变换误差”。
变换的单位是4某4块,而不是以往常用的8某8块。
视频编码标准
视频编码标准H.264/AVCH.264/AVC 是ITU-T VCEG 和ISO/IEC MPEG 共同开发的视频处理标准,ITU-T作为标准建议H.264,ISO/IEC作为国际标准14496-10(MPEG-4 第10部分)高级视频编码(AVC)。
MPEG-2视频编码标准(又称为ITU-T H.262[2])已有10年的历史了,由MPEG-1扩充而来,支持隔行扫描。
使用十分广泛,几乎用于所有的数字电视系统,适合标清和高清电视,适合各种媒体传输,包括卫星、有线、地面等,都能有效地传输。
然而,类似xDSL、UMTS(通用移动系统)技术只能提供较小的传输速率,甚至DVB-T,也没有足够的频段可用,提供的节目很有限,随着高清电视的引入,迫切需要高压缩比技术的出现。
应用于电信的视频编码经历了ITUT H.261、H.262(MPEG-2)、H.263、H.263+、H.263++,提供的服务从ISDN和T1/E1到PSTN、移动无线网和LAN/INTERNET网。
最近MPEG-4 第二部分进入了实用领域,提供了视频形状编码,目标是与MPEG-2一样获得广泛的数字电视应用。
1998年,视频编码专家组(VCEG-ITU-T SG16 Q.6)启动了H.26L工程,旨在研制出新的压缩标准,与以前的任何标准相比,效率要提高一倍,同时具有简单、直观的视频编码技术,网络友好的视频描述,适合交互和非交互式应用(广播、存储、流煤体)。
2001年12月,VCEG和运动图像专家组(MPEG-ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11)组成了联合视频组(JVT,Joint Video Team),研究新的编码标准H.264/AVC,该标准于2003年3月正式获得批准。
视频的各种应用必须通过各种网络传送,这要求一个好的视频方案能处理各种应用和网络接口。
H.2 64/AVC为了解决这个问题,提供了很多灵活性和客户化特性。
h.264标准简介
H.264标准简介H.264/MPEG-4 A VCH.264,或称MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。
ITU-T的H.264标准和ISO/IEC MPEG-4第10部分(正式名称是ISO/IEC 14496-10)在编解码技术上是相同的,这种编解码技术也被称为A VC,即高级视频编码(Advanced Video Coding)。
该标准第一版的最终草案已于2003年5月完成。
H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的标准之一,同时A VC是ISO/IEC MPEG一方的称呼。
这个标准通常被称之为H.264/A VC(或者A VC/H.264或者H.264/MPEG-4 A VC或MPEG-4/H.264 A VC)而明确的说明它两方面的开发者。
该标准最早来自于ITU-T的称之为H.26L的项目的开发。
H.26L这个名称虽然不太常见,但是一直被使用着。
有时候该标准也被称之为“JVT 编解码器”,这是由于该标准是由JVT组织并开发的(作为两个机构合作开发同一个标准的事情并非空前,之前的视频编码标准MPEG-2也是由MPEG 和ITU-T两方合作开发的,因此MPEG-2在ITU-T的命名规范中被称之为H.262)。
H.264/A VC项目最初的目标是希望新的编解码器能够在比相对以前的视频标准(比如MPEG-2或者H.263)低很多的位元率下(比如说,一半或者更少)提供很好的视频质量;同时,并不增加很多复杂的编码工具,使得硬件难以实现。
另外一个目标是可适应性,即该编解码器能够在一个很广的范围内使用(比如说,即包含高码率也包含低码率,以及不同的视频分辨率),并且能在各种网络和系统上(比如组播、DVD存储、RTP/IP包网络、ITU-T 多媒体电话系统)工作。
H.264视频压缩标准
2.
H.264的发展
H.264是ITU-T 的视频编码专家组 (VCEG) 和ISO/IEC 运动图像专家组 (MPEG) 联合制定的新一代视频压缩 标准。 ITU-T是一个代表国际电信联盟协调制定电信标准的部门。 ISO 是指国际标准化组织。 IEC是指国际 电气和相关技术的标准。 H.264是ITU-T所使用的名称, 而ISO/IEC 将其命 电工委员会, 负责制定所有电子、 名为MPEG-4 Part 10/AVC, 因为它代表的是MPEG-4系列标准中的一个新标准。 MPEG-4系列标准包括了 MPEG-4 Part 2等标准, MPEG-4 Part 2是一个应用于基于IP的视频编码器和网络摄像机的标准。 为了解决先前视频压缩标准中存在的不足, H.264的目标是支持: > 高效压缩, 在某一特定的视频质量下, 与采用任何其它视频标准相比, 可以使比特率平均降低 50%。 > 更强大的容错能力, 能够纠正各种网络的传输错误 > 低时延功能, 并能够在更高时延的情况下提供更高质量的图像 > 通过简单的句法规范简化实施 > 精确匹配解码, 严格规定了编码器和解码器如何进行数值计算, 以避免错误累积 此外, H.264 还能够灵活地支持有着不同比特率要求的各种监控应用。 例如, 在娱乐视频应用 (包括广 中, H.264 能够以高时延实现1-10Mbit/ 秒的性能。 而对于电信服务来 播、 卫星电视、 有线电视和 DVD) 说, H.264能够以低时延实现低于1Mbit/ 秒的比特率。
4
4.
H.264类别和等级
参与制定H.264 标准的联合组织致力于创建一个简单明了的解决方案, 最大限度地限制选项和特性的数 量。 和其它视频标准一样, H.264 标准的一个重要方面是通过类别 (算法特性集) 和等级 (性能等级) 中 提供的功能, 以最佳的方式支持常见应用和通用格式。 H.264 有7个类别, 每个类别都针对某一类特定的应用。 此外, 每个类别都定义了编码器能够使用哪些特 性集, 并限制了解码器在实施方面的复杂性。 网络摄像机和视频编码器最有可能使用的是基准类别, 此类别主要针对计算资源有限的应用。 对于嵌入 在网络视频产品中的实时编码器来说, 在特定的可用性能下, 基准类别最为适用。 此类别能够实现低延 时, 这对监控视频来说是一个很重要的要求, 而且对于支持 PTZ 网络摄像机实现实时的平移 / 倾斜 / 缩放 (PTZ) 控制来说尤为重要。 H.264分为11个功能等级, 对性能、 带宽和内存需求进行了限制。 每个等级都规定了从QCIF 到HDTV 等各种 分辨率所对应的比特率和编码速率 (每秒宏块数) 。 分辨率越高, 要求的等级就越高。
基于H.264/AVC视频安全级别可分的加密方案
( P P S ) a n d I f r me a s .F o r d i f e r e n t v i d e o a p p l i c a t i o n s d e m a n d d i f e r e n t s e c u r i t y l e v e l s , i n t h e m a c r o b l o c k l e v e l a c e r t a i n n u m b e r o f m a c r o b l o c k s a y e s e —
S e c u r i t y Le v e l Di  ̄s i o n En c r y p t i o n Sc h e me f o r H. 2 64 /AVC Vi de o
CHEN Z h i y u, S ONG J i a n x i n
( I m a g e P r o c e s s i n g a n d I ag m e C o m m u n i c a t i o n L a b , N a n j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s &T e l e c o m m u n i c a t i o n , N a n j i n g 2 1 0 0 0 3 , C h i n a ) 【 A b s t r a c t 】 F o r t h e c u r r e n t v i d e o f e a t u r e s s u c h a s e a s y t o c o p y , e s a y t o t a m p e r w i t h t h e d a t a , a v i d e o e n c r y p t i o n s c h e m e b a s e d o n H. 2  ̄/ A V C v i d e o c o d —
sps和pps的简单理解记录
sps和pps的简单理解记录
最近博客写出了⽇记的既视感。
使⽤RTP传输H264的时候,需要⽤到sdp协议描述,其中有两项:Sequence Parameter Sets (SPS) 和Picture Parameter Set (PPS)需要⽤到,那么这两项从哪⾥获取呢?
答案是从H264码流中获取.在H264码流中,都是以"0x00 0x00 0x01"或者"0x00 0x00 0x00 0x01"为开始码的,找到开始码之后,使⽤开始码之后的第⼀个字节的低5位判断是否为7(sps)或者8(pps), 及data[4] & 0x1f == 7 || data[4] & 0x1f == 8.然后对获取的nal去掉开始码之后进⾏base64编码,得到的信息就可以⽤于sdp.sps和pps需要⽤逗号分隔开来.
SPS 对于H264⽽⾔,就是编码后的第⼀帧,如果是读取的H264⽂件,就是第⼀个帧界定符和第⼆个帧界定符之间的数据的长度是4
PPS 就是编码后的第⼆帧,如果是读取的H264⽂件,就是第⼆帧界定符和第三帧界定符中间的数据长度不固定。
基于H.264/AVCSP/SI帧技术的VCR功能实现
中 分 t P7 圈 类号 3 T
ห้องสมุดไป่ตู้
基 于 H.6 2
擅
C S /I帧技 术 的 VCR 功 能 实现 P S
吴业清,王 嘉,朱莹莹
( 上海交通大学 图像通 信与信息处理研 究所 ,上海 204 ) 020
要 :基于 H24A C的 S /I . /V 6 P 帧能参照不 同参考 帧重 构出相 同 图像帧 的技术 和多参考帧技术 ,提 出一种实现 H. 4A C视频 V R操 S 2 /V 6 C
功能有助于用户更好地浏览多媒体 内容 ,并 可以用于 其他应 用( 如视频媒体的编辑) 。 实现 V R操作 面临着很 多困难。 近一 些相 关研究实现 C 最
了 MP G压 缩视 频流应 用中的 V R功能 。文献… 提 出了一 E C
需要在 2个码流 间不停切换 ,操作 比较复杂 。根据 S /I帧 PS 能 参 照 不 同 参考 帧 重 构 出 相 同 图像 帧 的性 质 ,本 文采 用 H. 4A 2 /VC的 S /I 6 PS 帧和 多参 考帧技术来实现 V R功能。 C
t e s h me c n r du e t e n t r a d d h b bo t4 % u d rVCR p r t n c mpa e t a t n l n , n SNR r v so e B. h c e a e c e wo k b h n wi t y a u 0 n e o eai o o r d wi t di o a e a d P h r i o i mp o e v r1d
作的方法。该 方法能 够消除双向码流 中的漂移 问题。实 验结 果显示 ,与传 统方法相 比,在相 同播放速 率下 , 用该 方法可 以降低约 4%的 使 0 网络带宽 ,峰值信噪 比的提高超过 1 B 。 d 关健 词 : 2 4 V H. / C标准 ;数字 V R PS 帧 6A C ;S /I
H264(NAL简介与I帧判断)
H264(NAL简介与I帧判断)1、NAL全称Network Abstract Layer, 即⽹络抽象层。
在H.264/AVC视频编码标准中,整个系统框架被分为了两个层⾯:视频编码层⾯(VCL)和⽹络抽象层⾯(NAL)。
其中,前者负责有效表⽰视频数据的内容,⽽后者则负责格式化数据并提供头信息,以保证数据适合各种信道和存储介质上的传输。
因此我们平时的每帧数据就是⼀个NAL单元(SPS与PPS除外)。
在实际的H264数据帧中,往往帧前⾯带有00 00 00 01 或 00 00 01分隔符,⼀般来说编码器编出的⾸帧数据为PPS与SPS,接着为I帧……如下图:2、如何判断帧类型(是图像参考帧还是I、P帧等)?NALU类型是我们判断帧类型的利器,从官⽅⽂档中得出如下图:我们还是接着看最上⾯图的码流对应的数据来层层分析,以00 00 00 01分割之后的下⼀个字节就是NALU类型,将其转为⼆进制数据后,解读顺序为从左往右算,如下:(1)第1位禁⽌位,值为1表⽰语法出错(2)第2~3位为参考级别(3)第4~8为是nal单元类型例如上⾯00000001后有67,68以及65其中0x67的⼆进制码为:0110 01114-8为00111,转为⼗进制7,参考第⼆幅图:7对应序列参数集SPS其中0x68的⼆进制码为:0110 10004-8为01000,转为⼗进制8,参考第⼆幅图:8对应图像参数集PPS其中0x65的⼆进制码为:0110 01014-8为00101,转为⼗进制5,参考第⼆幅图:5对应IDR图像中的⽚(I帧)所以判断是否为I帧的算法为:(NALU类型 & 0001 1111) = 5 即 NALU类型 & 31 = 5⽐如0x65 & 31 = 5帧格式H264帧由NALU头和NALU主体组成。
NALU头由⼀个字节组成,它的语法如下:+---------------+|0|1|2|3|4|5|6|7|+-+-+-+-+-+-+-+-+|F|NRI| Type |+---------------+F: 1个⽐特.forbidden_zero_bit. 在 H.264 规范中规定了这⼀位必须为 0.NRI: 2个⽐特.nal_ref_idc. 取00~11,似乎指⽰这个NALU的重要性,如00的NALU解码器可以丢弃它⽽不影响图像的回放,0~3,取值越⼤,表⽰当前NAL越重要,需要优先受到保护。
H.264/AVC帧内预测模式不同快速算法的分析
H. 6 2 4的亮 度 帧 内 预 测 方 式 分 别 是 基 于 1 ×1 6 6
和4 ×4两种 不 同块 尺 寸进 行 。对 4 ×4亮 度 块 提供 了
化 ) 式 获得 编码 的性 能提 高 , 这 是 以 高计 算复 杂度 为代 价 的 。 为 了解 决 这 个 问题 , 先 对 H. 6 / VC 的 帧 内预 测 算 法 模 但 首 24A
进行研究 , 随后 对 不 同快 速 算 法 进 行 分 析 , 明其 都 以不 同方 式 大 幅 度 提 高 了 H. 6/ C 帧 内预 测 的 速 度 , 时 保 持 了较 证 2 4 AV 同 高的 预 测 精 度 和 主 观 图像 质 量 。
关 键 词 : 2 4 视 频 编 码 ; 测 编 码 ; 内预 测 ; 失 真 优 化 H. 6 ; 预 帧 率
中图 分 类 号 : P 1 . T 99 8
文 献 标 识 码 : B
文 章 编 号 :0 4— 7 X(0 8 2 —1 3 4 1 0 3 3 2 0 ) 3 0 一O
Re e r h o f e e tFa tAl o ih o . 6 n r s a c f Dif r n s g r t m f r H 2 4 I t a— p e i to r dci n
CAIF n pn H UANG i , UANG ht n a g ig, Jn H S ia
( n M ir Xi c o—ee to i Te h o o yRe e r h I s i t , n, 1 0 5 C ia a lcr nc c n lg sa c t u e Xi n t a 7 0 7 , hn)
H264码流结构中SPS结构分析
H264码流结构中SPS结构分析SPS: sequence parameter sets01. Profile_idc它指的是码流对应的profile.1.1 基线profile(Baseline profile)遵循基线profile的SPS: sequence parameter sets01. Profile_idc它指的是码流对应的profile.1.1 基线profile(Baseline profile)遵循基线profile的码流应该遵循以下的约束:a) 只有I和P切片存在b) NAL单元流不应该有范围在2到4的nal_unit_type值,包括2和4.c) 序列参数集(sps)的frame_mbs_only_fag(之后介绍)应该等于1d) 图象参数值(psp)的weighted_pred_flag和weighted_bipred_idc都应该为0e) 图象参数值(psp)的entropy_coding_mode_flag应该等于0f) 图象参数值(psp)的num_slice_groups_minus1应该在0到7之间,包括0和7**psp部分参数含义在关于psp的文章中给出。
g) 对于基线profile对应的level度应该满足.符合基线profile的码流的profile_idc被赋66.符合一定level的基线Baseline的解码器应该可以解码所有的profile_idc等于66的码流或constrained_set0_flag(等会介绍)为1而且level_idc(在level部分介绍)少于或等于一个指定的level的码流。
1.2 主profile(Main profile)符合主profile的码流应该遵循以下的约束:a) 只有I,P,B切片存在.b) NAL单元流不包括nal_unit_type值范围在2-4之内的值。
包括2和4.c) 不能允许有随意顺序的切片d) 图像参数集(psp)的num_slice_groups_minus1应该只为0e) 图像参数集(psp)的redundant_pic_cnt_present_flag应该只为0f) 对于主profile所要求的level级需要达到。
FinalCut、Compressor与H.264、ProRes视频编码
Final Cut、Compressor与H.264、ProRes视频编码一、Final Cut性能与视频编码Final Cut作为苹果的一款非线编软件,相比iMovie,Final Cut有更加丰富和专业的功能特性,同时对于配置的要求也不低。
有一个很微妙的情况,有些人剪辑师在MacBook Pro上能流畅剪辑1080P Apple ProRes,但是有些人在同期的iMac上剪辑H.264反而不流畅。
可以分析一下视频编码能找到原因:1、H.264压缩编码H.264即Advance Video Code,简称AVC,是目前使用最广的高清视频压缩编码(不考虑H.265),以低码率提供高质量。
一般网上下载的视频一般都为H.264编码。
H.264有三种帧,分别是I、P、B帧:I帧:解码不依赖其他帧(也就是不参考任何一个帧),存有一个完整的画面信息。
P帧:向前预测帧,有较高的压缩比,仅记录它所参考的帧的残差,并记录运动矢量(有可能导致错误扩散),解码依赖它所参考的I、P、B帧(当打开B-Pyramid允许B帧作为参考帧时参考B帧)。
B帧:双向预测帧,一般情况下压缩比最高,在解码时依赖于它所参考的I、P和B 帧。
IDR帧:I帧的一种,不同于I帧,IDR帧会清空之前的Reference Buffer,使IDR帧之后的所有P、B帧不能参考IDR帧之前的帧(话句话说就是另起炉灶),IDR帧还有一个作用是作为一个SeekPoint。
大多数播放器不能解码任意一个帧(播放影片的任意一个位置),只能找到离你选定的位置最近的前一个IDR帧,并从这里解码播放,当然也有例外(比如Final Cut),因为播放器能从这个IDR帧开始解码,直到解码到指定帧。
H.264编码器会插入IDR帧有两种情况:①检测到场景切换(如x264判断场景切换的默认参数-- scenecut 40,即检测到两帧之间有40%不同,并且两个IDR帧的距离大于min-keyint,就插入IDR帧)。
H264 sps和pps成员值含义
H.264 SPS/PPS员值义成含(转)(2011-01-06 09:03:39)转载标签:分类:视频技术相关it一、sequence_parameter_set_rbsp_t结构体内成员及用途1. unsigned profile_idc:它指的是码流对应的profile.1.1 基线profile(Baseline profile)遵循基线profile的码流应该遵循以下的约束:a) 只有I和P切片存在b) NAL单元流不应该有范围在2到4的nal_unit_type值,包括2和4.c) 序列参数集(sps)的frame_mbs_only_fag(之后介绍)应该等于1d) 图象参数值(psp)的weighted_pred_flag和weighted_bipred_idc都应该为0e) 图象参数值(psp)的entropy_coding_mode_flag应该等于0f) 图象参数值(psp)的num_slice_groups_minus1应该在0到7之间,包括0和7g) 对于基线profile对应的level度应该满足.符合基线profile的码流的profile_idc被赋66.符合一定level的基线Baseline的解码器应该可以解码所有的profile_idc等于66的码流或constrained_set0_flag(等会介绍)为1而且level_idc(在level部分介绍)少于或等于一个指定的level的码流。
1.2 主profile(Main profile)符合主profile的码流应该遵循以下的约束:a) 只有I,P,B切片存在.b) NAL单元流不包括nal_unit_type值范围在2-4之内的值。
包括2和4.c) 不能允许有随意顺序的切片d) 图像参数集(psp)的num_slice_groups_minus1应该只为0e) 图像参数集(psp)的redundant_pic_cnt_present_flag应该只为0f) 对于主profile所要求的level级需要达到。
H.264/AVC视频编码新技术研究
1 帧 内预测
对I 帧的编码是 利用空 间相关性 而非时间相关性实现的。以前 的标 准 只利用 了一个宏块 内部的相 关性 . 而忽 视了宏块 之间的相关 性 . 以 所 编码后的数据量较大。 为了进一步利用空间相关性 . 2 引人了帧内预 H. 4 6
在以前 的标 准上提 }的新 的视 频编解码 算法 , I j 编码效 率更高 , 更适 于面 向实际应用 。H2 4 . 编码效率的提高也不只是其巾某一项 新的编码技术 6
20 年 07
第 l卷 7
第 3 期 O
收 稿 日期 : 0 7 o 一 6 2o一9o
H. 4A C视频编码 新技术研 究 2 /V 6
李戌祯 , 冀小平 , 中力 武
( 太原理 工大学信息 工程学 院, 山西太原 ,3 0 4 002 ) 摘 要 : 帧 内预 测 、 问预测 、 从 帧 整数 变换 和 S /1 PS 帧等 方面介 绍 了 H. 4所采 用的各 2 6
首先 ,以薪酬计 .外企本 地部门经理 的月工 资为 30 0元~ 80 0 0 2 0 元. 而我 国企业部 门经理的薪酬是与单位 的职务、 职称相联 系的, 况且受
单位机制的约束 . 薪酬是有限 的。其 次, 由于消费意识的逐步转变 . 住 居
条件 的不断改善 以及近年来在 主要城市 推出的住房按揭贷款等原 因 , 使 得一般住房 条件不再吸引人 才。第 三 , 许多外企开发 了雇员子女 在国内
34 借鉴国外员工的持股计划 . 据调查 . 美国 5 0强巾 9 %的企业 实行员工持股 。员工持股企业劳 0 0
动生产率提高 了 协 . 利润提高 了 5 %, 0 员工的收人提高 了 2 %一 o 员 5 6 %。 I _持股计划可 以激励员工努力工作 . 吸引人才 . 提高 企业 的竞争力 . 与经济
H.264编码原理
H.264通信1012 严亮 1020119208 一.原理H.264是一种高性能的视频编解码技术。
目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
因此,不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10,还是ISO/IEC 14496-10,都是指H.264。
H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。
举个例子,原始文件的大小如果为88GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB,压缩比为25∶1,而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB,从88GB到879MB,H.264的压缩比达到惊人的102∶1!H.264为什么有那么高的压缩比?低码率(Low Bit Rate)起了重要的作用,和MPEG-2和MPEG-4 ASP等压缩技术相比,H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。
尤其值得一提的是,H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像,正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。
H.264和以前的标准一样,也是DPCM加变换编码的混合编码模式。
但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比H.263++好得多的压缩性能;加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。
H.264可扩展视频编解码器(SVC)应用详解
H.264可扩展视频编解码器(SVC)应用详解可扩展视频编解码器已经被开发了许多年。
广播行业严格地受到业已建立的各种标准的控制,因此在采用这一技术上一直反应迟缓。
处理器、传感器以及显示技术的进步正在点爆各种视频应用。
互联网以及IP技术正无缝地把视频伺服至更为不同和远程的由显示设备构成的社群。
可扩展视频编解码器——如H.264 SVC 满足了许多这些系统的需求,并且它们可能促使视频被广泛采纳为通信媒介的催化剂。
编解码器被用于压缩视频,以减小传输视频流所需要的带宽,或者,降低把视频文件存档所需要的存储空间。
这种压缩的代价就是增大计算要求:压缩比越高,对计算能力的要求就越高。
在带宽与计算要求之间做出折中,对于定义承载编码视频流所需要的最小信道带宽以及编码设备的最小指标均有影响。
在传统的像广播电视机这样的视频系统中,解码器的最小规范(在机顶盒的情形下)易于被定义。
然而,目前视频被越来越多地由各种各样的应用所采用,相应地,有各种各样的客户设备,这些设备包括从计算机观看互联网视频,到便携式数字助理(PDA)以及小巧的蜂窝电话。
针对这些设备的视频流必需是不同的。
为了更好地兼容特定的观看设备以及信道带宽,必须采用不同的设置对视频流多次编码。
每一个设置的组合必须向用户产生一个满足视频流传输所需带宽的视频流以及对观看设备进行解码的能力。
如果原始解压视频流不可用,那么,编码视频流必须首先被解码,然后采用新的设置进行解码。
这种做法是十分昂贵的。
在理想的情形下,视频仅仅以高效率的编解码器被编码一次。
如果经过解码的话,得到的视频流会产生全分辨率的视频。
此外,在理想的情形下,如果较低分辨率或带宽的视频流需要被进一步延伸至网络之中,以锁定较低性能的设备,那么,可以不必采取附加的处理,就能够发送一小部分的编码视频。
这种较小的视频流便于解码并产生较低分辨率的视频。
以这种方式,编码视频流自身就能够适应它需要经过的信道带宽以及目标设备的性能。
h264协议
h264协议H.264是一种常用的视频压缩编码协议,也被称为AVC (Advanced Video Coding)或MPEG-4 Part 10。
它是一种使视频流能够在较小的带宽上进行高质量传输的标准。
H.264协议的主要目标是通过提供高质量视频编码的同时减少带宽需求。
为了实现这一目标,H.264采用了一些先进的编码技术,包括运动补偿、帧内预测、变换和熵编码等。
其中,运动补偿是H.264协议的一个重要特性。
它通过分析帧间的差异来实现视频压缩。
在连续的帧中,相邻帧之间的图像通常只有部分区域发生变化。
通过将这些变化的部分与参考帧进行比较,可以通过发送变化的部分和一些额外的信息来减少带宽需求。
另一个H.264的特性是帧内预测。
帧内预测通过在图像的当前帧内预测像素值,来减少数据的传输量。
具体的方法是使用相邻像素的值来估计当前像素的值,并将估计误差进行编码传输。
这样可以大大减少数据量,提高传输效率。
H.264还采用了变换和熵编码技术。
变换技术将图像空域的像素转换为频域的变换系数,从而能够更好地提取图像的局部特征。
熵编码技术将高概率事件用较短的编码表示,低概率事件用较长的编码表示,从而进一步减少数据的传输量。
总体而言,H.264协议通过运动补偿、帧内预测、变换和熵编码等技术,使得视频数据能够以较低的带宽要求进行传输,同时保持较高的视频质量。
这使得H.264成为了广泛应用于视频传输领域的标准协议。
H.264协议被广泛应用于各种领域,包括视频通话、视频会议、流媒体传输等。
由于其高效的视频压缩能力,H.264能够在低带宽环境下实现高质量的视频传输,大大提升了用户体验。
然而,H.264也存在一些问题。
它对编码和解码的计算要求较高,需要较强的硬件支持。
此外,H.264是一种有损压缩技术,压缩后的视频质量无法与未压缩的视频完全保持一致。
这些问题在一定程度上限制了H.264在某些应用场景中的应用。
随着技术的发展,H.264也在不断演进。
H.264介绍
klaus.wng@
I 帧所占数据的信息量比较大。 b) P 帧:前向预测编码帧 P 帧表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或 P 帧)的差别,解码时需要用之前缓 存的画面叠加上本帧定义的差别,生成最终画面。 (也就是差别帧,P 帧没有完整画面 数据,只有与前一帧的画面差别的数据) P 帧的预测与重构:P 帧是以 I 帧为参考帧,在 I 帧中找出 P 帧“某点”的预测值和 运动矢量,取预测差值和运动矢量一起传送。 在接收端根据运动矢量从 I 帧中找出 P 帧 “某点”的预测值并与差值相加以得到 P 帧“某点”样值,从而可得到完整的 P 帧。 P 帧特点: P 帧是 I 帧后面相隔 1~2 帧的编码帧; P 帧采用运动补偿的方法传送它与前面的 I 或 P 帧的差值及运动矢量(预测误差); 解码时必须将 I 帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的 P 帧图像; P 帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面最靠近它的 I 帧或 P 帧; P 帧可以是其后面 P 帧的参考帧,也可以是其前后的 B 帧的参考帧; 由于 P 帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散; 由于是差值传送,P 帧的压缩比较高。 c) B 帧:双向预测内插编码帧 B 帧是双向差别帧,也就是 B 帧记录的是本帧与前后帧的差别(具体比较复杂,有 4 种情况,但我这样说简单些) ,换言之,要解码 B 帧,不仅要取得之前的缓存画面, 还要解码之后的画面,通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B 帧压缩率 高,但是解码时 CPU 会比较累。 B 帧的预测与重构: B 帧以前面的 I 或 P 帧和后面的 P 帧为参考帧,“找出”B 帧“某 点”的预测值和两个运动矢量,并取预测差值和运动矢量传送。接收端根据运动矢量在 两个参考帧中“找出(算出)”预测值并与差值求和,得到 B 帧“某点”样值,从而可得到 完整的 B 帧。 B 帧特点 B 帧是由前面的 I 或 P 帧和后面的 P 帧来进行预测的; B 帧传送的是它与前面的 I 或 P 帧和后面的 P 帧之间的预测误差及运动矢量; B 帧是双向预测编码帧; B 帧压缩比最高,因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确; B 帧不是参考帧,不会造成解码错误的扩散。 注:I、 B、 P 各帧是根据压缩算法的需要, 是人为定义的,它们都是实实在在的物理帧。 一般来说,I 帧的压缩率是 7(跟 JPG 差不多) ,P 帧是 20,B 帧可以达到 50。可见使用 B 帧能节省大量空间,节省出来的空间可以用来保存多一些 I 帧,这样在相同码率下,可以 提供更好的画质。 4. 压缩算法的说明 h264 的压缩方法: 分组:把几帧图像分为一组(GOP, 也就是一个序列),为防止运动变化,帧数不宜取多。 定义帧:将每组内各帧图像定义为三种类型,即 I 帧、B 帧和 P 帧; 预测帧:以 I 帧做为基础帧,以 I 帧预测 P 帧,再由 I 帧和 P 帧预测 B 帧; 数据传输:最后将 I 帧数据与预测的差值信息进行存储和传输。
h265编码没有i帧 -回复
h265编码没有i帧-回复H265编码没有I帧,你可能会有一些疑问:什么是H265编码?I帧又是什么意思?为什么H265编码没有I帧?本文将一步一步回答这些问题,并探讨没有I帧对于H265编码的影响。
第一步:了解H265编码H265编码是现代视频编码标准之一,被称为高效视频编码(High Efficiency Video Coding,简称HEVC)。
它是H264(AVC)的升级版,旨在提供比H264更好的视频质量和压缩率。
第二步:理解I帧在视频编码中,I帧是关键帧(Intra Frame)的缩写。
关键帧是视频序列中独立编码的帧,不依赖任何其他帧进行解码。
I帧主要用于保存图像的静态部分,即图像中的细节、纹理等特征。
第三步:为什么H265编码没有I帧?H265编码没有I帧的主要原因在于其引入了新的帧类型:IDR帧(Instantaneous Decoding Refresh)或称关键刷新帧。
IDR帧是一种刷新视频序列的特殊帧类型,与传统的I帧功能相似,但是更加强大。
首先,I帧具有较大的编码开销。
传统的视频编码标准中,I帧通常需要较大的数据量进行编码,导致文件大小较大,传输和存储成本较高。
为了解决这个问题,H265引入了更高效的压缩算法和技术,使得编码后的视频具有更高的质量和更小的文件大小。
其次,IDR帧在关键刷新方面更加灵活。
IDR帧在H265编码中具有较大的灵活性和功能。
它可以在随机位置出现,而非固定在每个关键帧的位置。
这意味着H265编码可以更好地适应不同类型的视频内容,提供更高的图像质量,而不仅仅依赖于固定的关键帧。
IDR帧还可以通过部分刷新进行,只刷新图像的一部分,从而降低了编码的开销,优化了视频压缩效果。
第四步:没有I帧对H265编码的影响没有I帧对于H265编码来说并不是一种限制,相反,它提供了更高的灵活性和更好的图像质量。
H265编码通过引入IDR帧,可以在不增加编码开销的情况下提供更高的视频压缩比和图像质量。
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帧间预测的运动补偿预测 编 码 & 但 它 能 够 在 使 用 不 同参考帧的情况下重构相同的图像帧 % 利用这一特 性可以实现码流的随机切换功 能 & 即 *+ 帧 可 以 在 流 间 切 换 "^@:K:9E8S *P@:NJ@AB $( 拼 接 "*LF@N@AB $( 随 机 接 入 "D8AMQS ;NNEKK $(* 快 进 , 快 退 + 和 错 误 恢 复 等应用中取代 - 帧 % 与 *+ 帧相对应 &*- 帧利用了帧 内预测编码技术 & 其重建 图 像 和 对 应 的 采 用 运 动 补 偿预测的 *+ 帧的重建图像相同 %
帧 )*ENQAM89G *+$Y98SE #& 前 者 的 参 考 帧 和 当 前 编 码帧在同一个码流中 & 而后者则不在同一个码流 % 下面以一个例子来说 明 *+ 帧 可 实 现 的 功 能 原 理 % *- 帧与 *+ 帧在功能实现上相类似 & 都能恢复出 相同的解码图像帧 & 只是 前 者 利 用 的 是 帧 间 预 测 & 而后者利用的则是帧内预测 % 首先对以下用到的符号进行说明 !7 )E &6 #&F" )E &
5
+, 1 +2 帧的应用
凡是会经常出现 图 像 信 号 流 切 换 的 地 方 " 都 需
要 +, 1 +2 帧技术 " 例如它可以解决视频流应用中终 端用户可用带宽不断变化 的 问 题 " 以 及 不 同 内 容 节 目拼接时数据量的激增和 错 误 恢 复 问 题 等 " 实 际 上 这也是提出 +, 1 +2 帧的原因 #
#&( & 也 称 作 -*2 , -34 5+36 7( , +89:!" 7;<4 [!\% 01 #&( , ;<4 新增了一系列新的技术 & 以适应视频数据
在 各 种 传 输 媒 体 中 的 应 用 &*+ , *- 帧 技 术 即 是 其 中 之 一 % 由 于 尚 无 标 准 词 & 权 且 称 *+ "*P@:NJ@AB +
#-#-#
主 +, 帧的解码 图 # 是文献 .34 中定义的主 +, 帧非帧 内 块 的 解
码方框图 # 获得预测块 & &$ "% ! 后进行正变换 " 变换 后得到的系数记为 +%"!&# 将编码端输 出 的 已 经 量 化 的 预 测 误 差 系 数 !!"" 采 用 量 化 参 数 &)& 进 行 反 量 化 " 得到的系数记为 *!""# *!"" 与 +%"!& 的和记为 +"!(# 重 建系数 +"!( 采用量化参数 -&)& 进行量化和反量化 " 并对反量化后获得的 *"!( 进行反变换和滤波即得 重 建图像 #
*+ & *- 帧编码原理 *+ 帧分为主 *+ 帧 )+9@S89G *+$Y98SE # 和辅 *+
服务日益流行 & 对视频流 的 带 宽 自 适 应 性 提 出 了 要 求 & 同时 & 由于网络的复杂性越 来 越 高 & 要 求 传 输 码 流 具 有 强 的 抗 误 码 性 能 &以 适 应 噪 声 干 扰 大 (丢 包 率高的信道传输要求 % 为 此 & 通 过 汲 取 近 年 来 图 像 压缩编码研究取得的最新 成 果 & 由 运 动 图 像 专 家 组 )5+36 $ 与 视 频 编 码 专 家 组 "<436 $ 组 成 的 联 合 视 频工作组 "Z<. $ 制定了新一代图像压缩标准 -./ 0=
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流间切换 在预先压缩视频 节 目 的 应 用 中 " 实 现 带 宽 自 适
应的最好方法 " 是设置多 组 不 同 的 信 源 编 码 参 数 对 同一视频序列分别进行压 缩 " 从 而 生 成 适 应 不 同 带 宽 ’ 具有不同质量的多个相互独立的码流 # 这样 " 服 务器就可以在不同的码流间切换以适应网络有效 带宽的不断变化 # 设 6,*". 7*",*".",*"./*8 和 6,#". )*",#".",#"./*8 分 别 是 对 同一段视频序列采用了不同的信源编码参数压缩 所得到的两个码流 # 由于 压 缩 参 数 不 同 " 两 个 码 流 中 同 一 时 刻 的 帧 " 例 如 ,*".)* 和 ,#".)*" 是 不 完 全 一 样 的 # 假设服务器开始时发送比特流 * " 到时刻 . 开始 发送比特流 # " 此时解码器收到的序列为 6,*".)#",*".)*"
编 码 器 端 所 得 完 全 相 同 ! 相 加 " 所 得 和 为 !!"""#$!%"!&"#’
!"!()!%"!&"#$!%"!&"#’!"!(# 对 !"!( 进行反量化 $量化参数不变 !
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6 # 形式的符号用于图像域 &%9EN&%E99&# 形式的符号用于
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