H.264/AVC：新一代视频压缩编码标准详解

"H264 毕厚杰 pdf" H.264/AVC是一种先进的视频压缩标准，由ITU-T和ISO于2003年3月联合发布，被誉为新一代视频编码标准。相较于之前的H.263和MPEG-4标准，H.264在相同视频质量下可以实现大约一半的数据速率，或者在相同码率下提供显著提升的信噪比。这一突破性的性能使得H.264在各种应用中得到了广泛的关注和采用。 在H.264的编码流程中，宏块层预测句法起着至关重要的作用。宏块是视频编码的基本单位，通常由16x16像素组成。宏块层句法定义了如何处理这些宏块以实现高效的编码。表7.14展示了一个宏块层预测句法的结构，其中包含了不同类型的宏块处理方式。 `macroblock_layer()`函数中，`mb_type`是一个无符号整数，用于表示宏块的类型，可以是I帧、P帧或B帧等。对于I_PCM类型的宏块，数据是逐字节存储的未压缩形式。如果`mb_type`不是I_PCM，将根据宏块分割模式（`MbPartPredMode`）进行预测，可能包括子宏块预测（`sub_mb_pred()`）或一般宏块预测（`mb_pred()`）。`coded_block_pattern`用于指示哪些块包含编码的残留数据，而`mb_qp_delta`则表示宏块级别的量化参数偏移，影响压缩程度和图像质量。 残留数据处理（`residual()`）是编码过程的关键部分，涉及到DCT变换、量化和熵编码，以减少数据量。对于非Intra_16x16模式的宏块，`coded_block_pattern`和`mb_qp_delta`的使用会更复杂，因为它们可能涉及更细粒度的预测和残留编码。 H.264的标准还包含码流的句法和语义，如表7.15所示，这使得解码器能够正确解析编码后的数据流，重建原始视频帧。书中第7章详细探讨了这一点，对于理解H.264的编解码原理及其实现至关重要。 H.264/AVC标准通过复杂的预测机制、残留数据处理和高效的熵编码，实现了高压缩效率和高质量的视频编码。这一技术对于视频通信、数字电视广播以及互联网视频传输等领域具有深远影响。无论是学术研究还是实际应用，深入理解H.264的编码原理都是必要的。