H.264/AVC：新一代视频压缩编码标准详解

"H264 毕厚杰 pdf" H.264，也称为AVC（Advanced Video Coding），是新一代的视频压缩编码标准，由ITU-T和ISO共同发布，因其在视频质量和数据速率之间的优秀平衡而备受赞誉。与前一代标准如H.263和MPEG-4相比，H.264在保持相同视频质量时能显著降低比特率，或者在相同的比特率下提供更好的信噪比。这一特性使得H.264成为各种视频应用的理想选择，包括高清电视、网络流媒体和移动通信。 在H.264编码中，Nal Unit（Network Abstraction Layer单元）是基本的数据单元，用于在不同网络环境中传输视频数据。NAL层句法描述了如何组织这些单元，以便正确解析和解码。如描述中所示，NAL单元的句法包含以下几个字段： 1. `forbidden_zero_bit`: 这是一个单一的比特，若值为0，则表示NAL单元有效，否则无效。 2. `nal_ref_idc`: 是一个2比特的字段，指示NAL单元是否被用作参考帧。值越高，表示该单元的重要性越大。 3. `nal_unit_type`: 是一个5比特的字段，定义了NAL单元的类型，如IDR帧（即时解码器刷新）、SEI（补充增强信息）等，用于控制解码过程。 NAL单元的数据由Reed-Solomon编码的残留块差分脉冲编码调制（RBSP, Residual Byte-Stream Payload）组成。在NAL单元的字节流中，为了防止特定字节模式引起的问题（例如0x000003，可能被误认为数据结束），存在一种叫做`emulation_prevention_three_byte`的机制。当检测到连续的三个0x00字节后，会插入一个0x03字节，以避免混淆。 表7.1展示了NAL层的具体句法结构，而表7.2则可能是关于序列参数集（Sequence Parameter Set, SPS）的句法，SPS是H.264编码中定义视频序列全局信息的部分，如分辨率、帧率、色度格式等，对解码器来说是至关重要的。 本书《新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC》由毕厚杰主编，详细阐述了H.264标准的各个方面，包括编码器和解码器的工作原理，以及实际实现的细节。书中第7章专门讨论了H.264码流的句法和语义，这对于理解和实现H.264编解码器至关重要。此外，书中的内容涵盖了数字视频和视频编码的基础知识，以及多个现有视频编码标准，使得读者能够全面了解视频压缩技术的历史和发展，从而更好地掌握H.264标准。这本书适合通信、广播电视专业的本科及以上学生学习，同时也为研究人员和从业者提供了宝贵的参考资料。