史萍数字电视系统复用及业务信息研讨.ppt

Copyright ? 2010. Shi Ping CUC 数字电视信源编码技术 概述 视频压缩编码技术 例如：设信源各符号出现的概率为： 视频压缩编码标准介绍 MPEG2视频编码技术 H.264 视频编码技术 AVS 视频编码技术 LL近似分量 LH,HL,HH细节分量 LH水平细节 HL垂直细节 HH对角线细节 CAVLC（Context-based Adaptive Variable Length Coding）：基于上下文的自适应变长码 CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）：基于上下文的自适应二进制算术编码 FMO（Flexible Macroblock Ordering）：灵活的宏块排序 ASO（Arbitrary Slice Ordering）：任意条带排列 VCEG：Video Coding Experts Group MPEG：Moving Picture Experts Group JVT：Joint Video Team 在ISO/IEC中，该标准被命名为 MPEG4 AVC标准，作为MPEG4的第十部分 在ITU-T中的正式名称为H.264 NAL提供了一个编解码器与传输网络的通用接口，而对于不同的网络环境，具体的实现方案是不同的。 对于基于流的传输系统如H.320、MPEG等，需要按照解码顺序组织NAL单元，并为每个NAL单元前添加三个字节的起始码ox000001 。如果该NALU对应的slice为一帧的开始则用4位字节表示：o 对于RTP/UDP/IP系统，则可以直接将编码器输出的NAL单元作为RTP的有效载荷； 而对于同时提供多个逻辑信道的传输系统，甚至可以根据重要性将不同类型的NAL单元在不同服务质量的信道中传输 序列参数集(SPS)：序列头信息，用于一系列相继的视频图像的解码 图像参数集(PPS)：图像头信息，用于视频序列中一个或多个图像的解码 2）参数集 参数集是一个独立的数据单位，不依赖于参数集外的其他句法元素。 参数集只是在片层句法元素需要的时候被引用，而且，一个参数集并不对应某个特定的图像或序列，同一个序列参数集可以被多个序列中的图像参数集引用，同理，同一个图像参数集也可以被多个图像引用。只在编码器认为需要更新参数集的内容时，才会发送出新的参数集。在这种机制下，由于参数集是独立的，可以被多次重发或者采用特殊技术加以保护。 SPS #1 PPS #1 Slice #1 PPS=1 SPS #2 PPS #2 PPS #3 Slice #2 PPS=1 Slice #3 PPS=2 Slice #4 PPS=3 序列和图像参数集机制，减少了重复参数的传送 每个VCL NAL单元包含一个标识，指向有关的图像参数集 每个图像参数集包含一个标识，指向有关的序列参数集 因此，只用少数的指针信息就可引用大量的参数，大大减少每个VCL NAL单元重复传送的信息。 序列和图像参数集可以在发送VCL NAL单元以前发送，并且重复传送，大大提高纠错能力。序列和图像参数集可以在“带内”，也可以用更为可靠的其他“带外”通道传送。 3）码流结构 NAL 单元流：包含一个或多个编码的视频序列 NAL 单元流 — 编码的视频序列 — 存取单元 — NAL单元 编码的视频序列：包含一组在NAL单元流中连续排列的且使用同一个序列参数集的存取单元。 每个编码的视频序列可以独立解码。 在编码的视频序列中，第一帧是IDR（即时解码刷新）帧 存取单元：包含一组NAL单元，对应一帧图像的编码数据。 在存取单元之前，通常要有分隔符以指示存取单元的起始。有时还有SEI（补充增强信息，包含图像定时信息）， IDR 帧 IDR 帧一定是I 帧，但I 帧不一定是IDR 帧。 一个序列中只有一个IDR帧，但可以有很多I 帧。 I 帧之后的帧可以引用I 帧之间的帧做运动参考，但IDR 帧之后的帧永远不会引用IDR 帧之前的帧来解码。 H.264 引入IDR 帧是为了解码的重同步。 当解码器解码到IDR 帧时，立即将参考帧队列清空，将已解码的数据全部输出或抛弃，重新查找参数集，开始一个新的序列。这样，如果在前一个序列的传输中发生重大错误，如严重的丢包，或其他原因引起数据错位，在这里可以获得重新同步。 AVS视频与MPEG标准都采用混合编码框架，包括变换、量化、熵编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等技术模块，这是当前主流的技术路线。 AVS的主要创新在于提出了一批具体的优化技术，在较低的复杂度下实现了与国际标准相当的技术性能，但并未使用国际标准背后的大量复杂的专利。 AVS-视频中具有特征性的核心技术包括：8x8整数变换、量化、