直播一 H 264編碼基礎知識詳解

h.26x系列（由itu[國際電傳視訊聯盟]主導）
mpeg系列（由iso[國際標準組織機構]下屬的mpeg[運**象專家組]開發）
mpeg-4第二部分（mpeg-4第二部分標準可以使用在網路傳輸、廣播和**儲存上

3、編碼流程

在進行當前訊號編碼時，編碼器首先會產生對當前訊號做**的訊號，稱作**訊號（predicted signal）

**的方式：

時間上的**（interprediction），亦即使用先前幀的訊號做** 空間上的** （intra prediction），亦即使用同一張幀之中相鄰畫素的訊號做**

得到**訊號後，編碼器會將當前訊號與**訊號相減得到殘餘訊號（residual signal），並只對殘餘訊號進行編碼,如此一來，可以去除一部份時間上或是空間上的冗餘資訊。

編碼器並不會直接對殘餘訊號進行編碼，而是先將殘餘訊號經過變換（通常為離散余弦變換）然後量化以進一步去除空間上和感知上的冗餘資訊。量化後得到的量化係數會再透過熵編碼，去除統計上的冗餘資訊。

1、h.264是新一代的編碼標準，以高壓縮高質量和支援多種網路的流**傳輸著稱

在相鄰幾幅影象畫面中，一般有差別的畫素只有10%以內的點,亮度差值變化不超過2%，而色度差值的變化只有1%以內

所以對於一段變化不大影象畫面，我們可以先編碼出乙個完整的影象幀a，隨後的b幀就不編碼全部影象，只寫入與a幀的差別，這樣b幀的大小就只有完整幀的1/10或更小！

b幀之後的c幀如果變化不大，我們可以繼續以參考b的方式編碼c幀，這樣迴圈下去。

這段影象我們稱為乙個序列：序列就是有相同特點的一段資料

也就是對這個影象生成乙個完整幀a1，隨後的影象就參考a1生成，只寫入與a1的差別內容

2、h.264三種幀

在h.264中定義了三種幀：

i幀：完整編碼的幀叫i幀

p幀：參考之前的i幀生成的只包含差異部分編碼的幀叫p幀

b幀：參考前後的幀編碼的幀叫b幀

h264採用的核心演算法是幀內壓縮和幀間壓縮：

幀內壓縮是生成i幀的演算法

幀間壓縮是生成b幀和p幀的演算法

壓縮方法：

分組:把幾幀影象分為一組(gop，也就是乙個序列),為防止運動變化,幀數不宜取多

定義幀:將每組內各幀影象定義為三種型別,即i幀、b幀和p幀;

**幀:以i幀做為基礎幀,以i幀**p幀,再由i幀和p幀**b幀;

資料傳輸:最後將i幀資料與**的差值資訊進行儲存和傳輸。

gop序列：

在h264中影象以序列為單位進行組織，乙個序列是一段影象編碼後的資料流。

乙個序列的第乙個影象叫做 idr 影象（立即重新整理影象），idr 影象都是 i 幀影象：

a、h.264 引入 idr 影象是為了解碼的重同步，當解碼器解碼到 idr 影象時，立即將參考幀佇列清空，將已解碼的資料全部輸出或拋棄，重新查詢引數集，開始乙個新的序列。 b、這樣，如果前乙個序列出現重大錯誤，在這裡可以獲得重新同步的機會。 c、idr影象之後的影象永遠不會使用idr之前的影象的資料來解碼。

乙個序列就是一段內容差異不太大的影象編碼後生成的一串資料流：

a、當運動變化比較少時，乙個序列可以很長，因為運動變化少就代表影象畫面的內容變動很小，所以就可以編乙個i幀，然後一直p幀、b幀了。 b、當運動變化多時，可能乙個序列就比較短了，比如就包含乙個i幀和3、4個p幀。

i幀、p幀、b幀實際順序&&編碼順序：

nal設計的目的，是根據不同的網路把資料打包成相應的格式，將vcl產生的位元字串適配到各種各樣的網路和多元環境中。

nal的封裝方式：

nal是將每一幀資料寫入到乙個nal單元中，進行傳輸或儲存的

nalu分為nal頭和nal體

nalu頭通常為00 00 00 01，作為乙個新的nalu的起始標識

nalu體封裝著vcl編碼後的資訊或者其他資訊

nal的封裝過程：

i幀、p幀、b幀都是被封裝成乙個或者多個nalu進行傳輸或者儲存的

每乙個i幀開始之前也有非vcl的nal單元，用於儲存其他資訊，它們是pps、sps

pps（picture parameter sets）：影象引數集

sps（sequence parameter set）：序列引數集

在實際的h264資料幀中，往往幀前面帶有00 00 00 01 或 00 00 01分隔符，一般來說編碼器編出的首幀資料為pps與sps，接著為i幀，後續是b幀、p幀等資料

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H264編碼基礎知識簡單梳理

H264基礎知識簡介

H 264基礎知識總結

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