H.264_AVC视频压缩标准资料.ppt

H.264/AVC视频压缩标准 杜少轩 视频编码发展 CCITT:国际电话和电报咨询委员会，ITU-T的前身 ITU-T:国际电信联盟下属的协调制定电信标准的部门 ISO:国际标准化组织 IEC:国际电工委员会 H.264/AVC简介 H.264编码的特点 基本概念 帧（frame） 场（field） 宏块（macroblock） 大小16×16（YCrCb，4:2:2） 片（slice） 包含宏块数（1~整帧宏块数） 片间相关性小，以防错误扩散 片 片的类型 描述 I(Intra) I宏块（根据同片内已编码数据进行预测编码） P(Predicted) P宏块（利用已编码图像进行预测编码）、I宏块 B(Bi-predictive) B宏块（利用之前或之后已编码的图像预测编码）、I宏块 SP(Switching P) P宏块、I宏块；便于编码流间切换 SI(Switching I) SI宏块（特殊的帧内预测编码宏块）；便于编码流间切换 预测编码 编码结果为图像预测值与实际值之差，而非相应图像像素，减少了数据量，实现压缩 帧内预测 帧间预测 运动估计 变换编码 大多数图像的共同特征 平坦或变化缓慢区域占大部分，即直流低频信号多 细节或内容突变区域占小部分，即高频信号少 空域转换到频域，实现数据压缩 K-L变换 理想算法，但取决于信号统计特性，难于计算 离散余弦变换（DCT） 性能接近K-L变换，具有快速算法，被广泛应用 两种编码比较 编码种类 优点 缺点 预测编码 易于实现 容易产生误差积累扩散 变换编码 无误差扩散，信道误码率要求低 实现比较复杂 折中方案：混合编码 对图像进行带有运动补偿的帧间预测，再对预测后残差信号进行DCT变换 H.264编码器 运动估计 运动补偿 去除块效应 变换 量化 H.264没有规定编解码器如何实现，而是规定了编码视频流的语法及 解码方法。 H.264利用实现复杂性来提高压缩性能。 H.264解码器 H.264的档次 H.264的档次 CAVLC: 基于上下文的自适应边长编码 CABAC: 基于上下文的自适应二进制算术编码 Redundant Slices:冗余片 ASO:任意片次序 Interlace:隔行 H.264编码系统结构 VCL实现视频数据的编解码； NAL定义了数据封装格式，为VCL提供与网络无关的统一接口 视频编码传输的错误恢复 抗误码机制实现途径： 编码中引入冗余数据 基于错误检测实行错误隐藏 错误隐藏：一个图像采样出错，解码器可以根据周围已收到的采样点，根据时空相关性，进行估计，实现错误恢复 相邻采样点或块数据需交织封装，以提高损坏数据块被未损坏数据块包围的概率 编码器和解码器的交互反馈 H.264编码传输的错误恢复 视频编码层（VCL） 参数集（记录图像序列相关信息，用以检错） 灵活的宏块排序（错误隐藏） 冗余片 网络抽象层（NAL） 网络抽象层单元（NALU）的封装、分割、合并 Thanks ！ * *