H.264/AVC：新一代视频压缩编码标准

"预测编码在计算流体力学及其并行算法中的应用，以及H.264视频压缩编码标准" 预测编码是一种数据压缩技术，尤其在处理流体动力学计算和视频压缩时，能够有效地减少数据量。这种方法利用相邻像素间的相关性来预测当前像素的值。例如，在同一帧内，当前像素X的值可以通过其左邻近像素A、上邻近像素B以及上左邻近像素C等的加权和进行预测。根据距离的不同，赋予不同的权重，然后将预测值与实际值相减得到差值q。由于邻近像素间高度相关，差值通常很小，从而实现了压缩。在解码端，这个差值q与预测值相加，可以恢复原始的像素值。 预测编码的一个常见形式是差分脉冲编码调制（DPCM），如图3.2所示。在这个过程中，当前像素x(n)的值与预测值p(n)之间的差值d(n)被量化成q(n)，预测值是基于之前存储的像素值和当前值的加权和。然而，由于量化过程，解码后的x'(n)与原始信号x(n)之间存在量化误差。 预测编码能有效压缩视频信息，原因在于相邻像素差值的统计特性。统计分析显示，由于相邻像素相关性强，差值信号的概率分布呈现出较小的方差。因此，对差值信号进行量化时，可以使用较小的动态范围和较少的量化层次，减少了每个像素所需的编码位数，同时保持较高的视频质量，达到视频压缩的目的。 提到的H.264/AVC标准是新一代的视频压缩标准，由毕厚杰主编的书籍对此进行了详细介绍。H.264相较于之前的H.263和MPEG-4标准，在相同质量下，可以降低大约一半的码率，或者在相同的码率下提供更高的信噪比。这种显著的性能提升使得H.264在国际上受到广泛关注，成为视频通信和数字电视广播的重要技术。 这本书涵盖了数字视频和视频编码的基础，包括MPEG-4等先前标准，为学习H.264构建了坚实的基础。书中详细探讨了H.264的特点、编码器和解码器的工作原理，以及码流的句法和语义，还特别讨论了H.264在视频编码传输中的服务质量（QoS）问题。这本书适合作为通信和广播电视专业学生的教材，也是研究生和专业人士深入研究视频技术的参考资料。