视频编码笔记

视频编码的基本框架

        参见http://blog.csdn.net/evsqiezi/article/details/8112094；

        变换编码实现比较复杂，预测编码的实现相对容易，但预测编码的误差会扩散，以一行为例，由于后面像素以前面像素为参考，前面像素的预测误差会逐步向后面像素扩散。而且在二维预测时，误差会扩散至后面几行，形成区域误码。这样一来，信道误码率要求提高，一般要求不大于10^(-6)。相比之下，变换编码则不会误码扩散，其影响只限制在一个块内，而且反变换后误码会均匀分散到块内个像素上，对视觉无甚影响。这时信道误码率一般不大于10^(-4)即可。
        两者各有优缺，特别市变换编码随着VLSI（超大规模集成电路）技术的飞跃发展，实现起来十分容易。现实中，往往采用混合编码方法，即对图像先进行带有运动补偿的帧间预测编码，再对预测编码后残差信号进行DCT变换。这种混合编码方法已成为许多视频压缩编码国际标准的基本框架。

基本概念：

        1、宏块（Macro Block）：一个编码图像首先要划分成多个块（4x4 像素）才能进行处理，显然宏块应该是整数个块组成，通常宏块大小为16x16个像素。宏块分为I、P、B宏块，I宏块只能利用当前片中已解码的像素作为参考进行帧内预测；P宏块可以利用前面已解码的图像作为参考图像进行帧内预测；B宏块则是利用前后向的参考图形进行帧内测；
       2.片（Slice）：一帧视频图像可编码成一个或者多个片，每片包含整数个宏块，即每片至少一个宏块，最多时包含整个图像的宏块。片的目的：为了限制误码的扩散和传输，使编码片相互间保持独立。片共有5种类型：I片（只包含I宏块）、P片（P和I宏块）、B片（B和I宏块）、SP片（用于不同编码流之间的切换）和SI片（特殊类型的编码宏块）。
       3、片组是一个编码图像中若干宏块的一个子集，包含一个或若干个片。一般一个片组中，每片的宏块是按扫描次序进行编码的，除非使用任意片次序（Arbitrary Slice Order, ASO）一个编码帧中的片之后可以跟随任一解码图像的片。另外一种片组，灵活宏块次序（Flexible Macroblock Ordering, FMO）用灵活的方法，把编码的宏块宏块映射

到相应的片组中。

帧内预测与帧间预测

        编关键帧一般使用帧内预测，又称空间压缩，当压缩一帧图像时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩类似。帧内一般采用有损压缩算法，由于帧内压缩时各个帧之间没有相互关系，所以压缩后的视频数据仍可以以帧为单位进行编辑。帧内压缩一般达不到很高的压缩。帧内预测是H.264区别于其它编码标准的一个重要特征，mpeg-1和mpeg-2都没有帧内预测，mpeg-4虽然有但作用并不明显，而h.264的帧内预测是很强大的

        动画的连续前后两帧具有很大的相关性，或者说前后两帧信息变化很小的特点。也即连续的视频其相邻帧之间具有冗余信息，根据这一特性，压缩相邻帧之间的冗余量就可以进一步提高压缩量，减小压缩比。帧间压缩也称为时间压缩（Temporalcompression），它通过比较时间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是无损的。帧差值（Frame differencing）算法是一种典型的时间压缩法，它通过比较本帧与相邻帧之间的差异，仅记录本帧与其相邻帧的差值，这样可以大大减少数据量。

MPEG4/H263/H264的区别

参见：http://blog.csdn.net/evsqiezi/article/details/7886073。

运动补偿

参见：http://blog.csdn.net/evsqiezi/article/details/7514680。