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視頻編解碼器

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視頻編解碼器，是指一個(gè)能夠?qū)?shù)字視頻進(jìn)行壓縮或者解壓縮的程序或者設(shè)備。通常這種壓縮屬于有損數(shù)據(jù)壓縮。歷史上，視頻信號(hào)是以模擬形式存儲(chǔ)在磁帶上的。隨著Compact Disc的出現(xiàn)并進(jìn)入市場，音頻信號(hào)以數(shù)字化方式進(jìn)行存儲(chǔ)，視頻信號(hào)也開始使用數(shù)字化格式，一些相關(guān)技術(shù)也開始隨之發(fā)展起來。

音頻和視頻都需要可定制的壓縮方法。工程師和數(shù)學(xué)家們嘗試了很多種不同的辦法來試圖解決這個(gè)問題。

一個(gè)復(fù)雜的平衡關(guān)系存在于以下因素之間：視頻的質(zhì)量、用來表示視頻所需要的數(shù)據(jù)量(通常稱之為碼率)、編碼算法和解碼算法的復(fù)雜度、針對(duì)數(shù)據(jù)丟失和錯(cuò)誤的魯棒性(Robustness)、編輯的方便性、隨機(jī)訪問、編碼算法設(shè)計(jì)的完美性、端到端的延時(shí)以及其它一些因素。

應(yīng)用

在日常生活中，視頻編解碼器的應(yīng)用非常廣泛。例如在DVD(MPEG-2)中，在VCD(MPEG-1)中，在各種衛(wèi)星和陸上電視廣播系統(tǒng)中，在互聯(lián)網(wǎng)上。在線的視頻素材通常是使用很多種不同的編解碼器進(jìn)行壓縮的，為了能夠正確地瀏覽這些素材，用戶需要下載并安裝編解碼器包--一種為PC準(zhǔn)備的編譯好的編解碼器組件。

由用戶自己來進(jìn)行視頻的壓縮已經(jīng)隨著DVD刻錄機(jī)的出現(xiàn)而越來越風(fēng)行。由于商店中販賣的DVD通常容量比較大(雙層)而目前雙層DVD刻錄機(jī)還不太普及，所以用戶有時(shí)候會(huì)對(duì)DVD的素材進(jìn)行二次壓縮使其能夠在一張單面DVD上完整地存儲(chǔ)。

視頻編解碼器設(shè)計(jì)

一個(gè)典型的數(shù)字視頻編解碼器的第一步是將從攝像機(jī)輸入的視頻從RGB色度空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色度空間，而且通常還伴有色度抽樣來生成4:2:0格式的視頻(有時(shí)候在隔行掃描的情況下會(huì)采用4:2:2的抽樣方式)。轉(zhuǎn)換到Y(jié)CbCr色度空間會(huì)帶來兩點(diǎn)好處：1)這樣做部分的解除了色度信號(hào)中的相關(guān)性，提高了可壓縮能力。2)這樣做將亮度信號(hào)分離出來，而亮度信號(hào)對(duì)視覺感覺是最重要的，相對(duì)來說色度信號(hào)對(duì)視覺感覺就不是那么重要，可以抽樣到較低的分辨率(4:2:0或者4:2:2)而不影響人觀看的感覺。

在真正的編碼之前，對(duì)空域或者時(shí)域抽樣可以有效地降低原始視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。

輸入的視頻圖像通常被分割為宏塊分別進(jìn)行編碼，宏塊的大小通常是16x16的亮度塊信息和對(duì)應(yīng)的色度塊信息。然后使用分塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償從已編碼的幀對(duì)當(dāng)前幀的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。之后，使用塊變換或者子帶分解來減少空域的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性。最常見的變換是8x8的離散余弦變換(DCT fordiscrete cosine transform)。變換的輸出系數(shù)接下來被量化，量化后的系數(shù)進(jìn)行熵編碼并成為輸出碼流的一部分。實(shí)際上在使用DCT變換的時(shí)候，量化后的二維的系數(shù)通常使用Zig-zag掃描將系數(shù)表示為一維的，再通過對(duì)連續(xù)0系數(shù)的個(gè)數(shù)和非0系數(shù)的大小(Level)進(jìn)行編碼得到一個(gè)符號(hào)，通常也有特殊的符號(hào)來表示后面剩余的所有系數(shù)全部等于0。這時(shí)候的熵編碼通常使用變長編碼。

解碼基本上執(zhí)行和編碼的過程完全相反的過程。其中不能被完全恢復(fù)原來信息的步驟是量化。這時(shí)候，要盡可能接近的恢復(fù)原來的信息。這個(gè)過程被稱為反量化，盡管量化本身已經(jīng)注定是個(gè)不可逆過程。

視頻編解碼器的設(shè)計(jì)通常是標(biāo)準(zhǔn)化的，也就是說，有發(fā)布的文檔來準(zhǔn)確的規(guī)范如何進(jìn)行。實(shí)際上，為了使編碼的碼流具有互操作性(即由A編碼器編成的碼流可以由B解碼器解碼，反之亦然)，僅僅對(duì)解碼器的解碼過程進(jìn)行規(guī)范就足夠了。通常編碼的過程并不完全被一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所定義，用戶有設(shè)計(jì)自己編碼器的自由，只要用戶設(shè)計(jì)的編碼器編碼產(chǎn)生的碼流是符合解碼規(guī)范的就可以了。因此，由不同的編碼器對(duì)同樣的視頻源按照同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼，再解碼后輸出圖像的質(zhì)量往往可能相差很多。

常用的視頻編解碼器

很多視頻編解碼器可以很容易的在個(gè)人計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)，這使得在這些設(shè)備上有可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種視頻編解碼器，這避免了由于兼容性的原因使得某種占優(yōu)勢(shì)的編解碼器影響其它編解碼器的發(fā)展和推廣。最后我們可以說，并沒有那種編解碼器可以替代其它所有的編解碼器。下面是一些常用的視頻編解碼器，按照它們成為國際標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間排序:

H.261

H.261主要在老的視頻會(huì)議和視頻電話產(chǎn)品中使用。H.261是由ITU-T開發(fā)的，第一個(gè)使用的數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)質(zhì)上說，之后的所有的標(biāo)準(zhǔn)視頻編解碼器都是基于它涉及的。它使用了常見的YCbCr顏色空間，4:2:0的色度抽樣格式，8位的抽樣精度，16x16的宏塊，分塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，按8x8分塊進(jìn)行的離散余弦變換，量化，對(duì)量化系數(shù)的Zig-zag掃描，run-level符號(hào)影射以及霍夫曼編碼。H.261只支持逐行掃描的視頻輸入。

MPEG-1第二部分

MPEG-1第二部分主要使用在VCD上，有些在線視頻也使用這種格式。該編解碼器的質(zhì)量大致上和原有的VHS錄像帶相當(dāng)，但是值得注意的是VCD屬于數(shù)字視頻技術(shù)，它不會(huì)像VHS錄像帶一樣隨著播放的次數(shù)和時(shí)間而逐漸損失質(zhì)量。如果輸入視頻源的質(zhì)量足夠好，編碼的碼率足夠高，VCD可以給出從各方面看都比VHS要高的質(zhì)量。但是為了達(dá)到這樣的目標(biāo)，通常VCD需要比VCD標(biāo)準(zhǔn)要高的碼率。實(shí)際上，如果考慮到讓所有的VCD播放機(jī)都可以播放，高于1150kbps的視頻碼率或者高于352x288的視頻分辨率都不能使用。大體來說，這個(gè)限制通常僅僅對(duì)一些單體的VCD播放機(jī)(包括一些DVD播放機(jī))有效。MPEG-1第三部分還包括了目前常見的*.mp3音頻編解碼器。如果考慮通用性的話，MPEG-1的視頻/音頻編解碼器可以說是通用性最高的編解碼器，幾乎世界上所有的計(jì)算機(jī)都可以播放MPEG-1格式的文件。幾乎所有的DVD機(jī)也支持VCD的播放。從技術(shù)上來講，比起H.261標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-1增加了對(duì)半像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和雙向運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)幀。和H.261一樣，MPEG-1只支持逐行掃描的視頻輸入。

MPEG-2第二部分

MPEG-2第二部分等同于H.262，使用在DVD、SVCD和大多數(shù)數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)和有線分布系統(tǒng)(cable distribution systems)中。當(dāng)使用在標(biāo)準(zhǔn)DVD上時(shí)，它支持很高的圖像質(zhì)量和寬屏；當(dāng)使用在SVCD時(shí)，它的質(zhì)量不如DVD但是比VCD高出許多。但是不幸的是，SVCD最多能在一張CD光盤上容納40分鐘的內(nèi)容，而VCD可以容納一個(gè)小時(shí)，也就是說SVCD具有比VCD更高的平均碼率。MPEG-2也將被使用在新一代DVD標(biāo)準(zhǔn)HD-DVD 和 Blu-Ray(藍(lán)光光盤)上。從技術(shù)上來講，比起MPEG-1，MPEG-2最大的改進(jìn)在于增加了對(duì)隔行掃描視頻的支持。MPEG-2可以說是一個(gè)相當(dāng)老的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，但是它已經(jīng)具有很大的普及度和市場接受度。

H.263

H.263主要用在視頻會(huì)議、視頻電話和網(wǎng)絡(luò)視頻上。在對(duì)逐行掃描的視頻源進(jìn)行壓縮的方面，H.263比它之前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在性能上有了較大的提升。尤其是在低碼率端，它可以在保證一定質(zhì)量的前提下大大的節(jié)約碼率。

MPEG-4第二部分

MPEG-4第二部分標(biāo)準(zhǔn)可以使用在網(wǎng)絡(luò)傳輸、廣播和媒體存儲(chǔ)上。比起MPEG-2和第一版的H.263，它的壓縮性能有所提高。和之前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的主要不同點(diǎn)在于，“基于對(duì)象”(Object-oriented)的編碼方法和一些其它并非用于提高通常視頻編碼壓縮率的技術(shù)。當(dāng)然它也引入了一些提高壓縮能力的技術(shù)，包括一些H.263的技術(shù)和1/4像素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。和MPEG-2一樣，它同時(shí)支持逐行掃描和隔行掃描。

MPEG-4第十部分

MPEG-4第十部分技術(shù)上和ITU-T H.264是相同的標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)候也被叫做“AVC”)。 這個(gè)剛剛制定完成的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG合作完成的性能最優(yōu)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，并且在已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)引入了一系列新的能夠大大提高壓縮性能的技術(shù)，并能夠同時(shí)在高碼率端和低碼率端大大超越以前的諸標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)使用和將要使用H.264技術(shù)的產(chǎn)品包括例如索尼公司的PSP，Nero公司的Nero Digital 產(chǎn)品套裝，蘋果公司的Mac OS X v10.4，以及新一代DVD標(biāo)準(zhǔn)HD-DVD和藍(lán)光光盤(Blue-Ray)。

DivX，XviD和3ivx

DivX，XviD和3ivx視頻編解碼器基本上使用的都是MPEG-4第二部分的技術(shù)，以后綴*.avi, *.mp4, *.ogm 或者 *.mkv 結(jié)尾的文件有一部分是使用這些視頻編解碼器的。

WMV

WMV（Windows Media Video）是微軟公司的視頻編解碼器家族，包括WMV 7、WMV 8、WMV 9、WPV 10。這一族的編解碼器可以應(yīng)用在從撥號(hào)上網(wǎng)的窄帶視頻到高清晰度電視(HDTV)的寬帶視頻。使用Windows Media Video用戶還可以將視頻文件刻錄到CD、DVD或者其它一些設(shè)備上。它也適用于用作媒體服務(wù)器。WMV 可以被看作是MPEG-4的一個(gè)增強(qiáng)版本。最新的WMV的版本是正在SMPTE制定中的VC-1標(biāo)準(zhǔn)。WMV-9（VC-1，開發(fā)代號(hào)為“Corona”）剛推出的時(shí)候稱為VC-9，之后才被電影電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)改稱為VC-1（VC指Video Codec）。

RealVideo

RealVideo是由RealNetworks公司開發(fā)的視頻編解碼器。近幾年曾經(jīng)有段時(shí)間的低迷，之后又獲得市場的青睞。最近尤其在BT電影界格外受寵。

Sorenson 3

Sorenson 3是由蘋果公司的軟件QuickTime使用的一種編解碼器。很多因特網(wǎng)上的QuickTime格式的視頻都是這種編解碼器壓縮的。

Cinepak

Cinepak同樣是由蘋果公司的軟件QuickTime使用的一種很老的編解碼器，好處是即使很老的計(jì)算機(jī)(如486)也都支援并且能順利播放。

Indeo Video

Indeo Video Indeo Video 是由 Intel 所研發(fā)的編解碼器。

上面提到的編解碼器都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，經(jīng)常可以看到有對(duì)這些編解碼器進(jìn)行比較的文章，這時(shí)候最重要的同時(shí)考慮編碼的碼率和清晰度(常說的律失真特性,魯棒性)。

H.264/MPEG-4 AVC

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H.264， 或者 MPEG-4 第十部分，是由ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）和ISO/IEC運(yùn)動(dòng)圖像專家組（MPEG）聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組（JVT，Joint Video Team）提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T的H.264標(biāo)準(zhǔn)和ISO/IECMPEG-4第10部分（正式名稱是ISO/IEC 14496-10）在編解碼技術(shù)上是相同的，這種編解碼技術(shù)也被稱為AVC,即高級(jí)視頻編碼（Advanced Video Coding）。該標(biāo)準(zhǔn)第一版的最終草案（FD）已于2003年5月完成。

H.264是ITU-T以H.26x系列為名稱命名的標(biāo)準(zhǔn)之一，同時(shí)AVC是ISO/IEC MPEG一方的稱呼。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通常被稱之為H.264/AVC (或者 AVC/H.264 或者 H.264/MPEG-4 AVC or MPEG-4/H.264 AVC)而明確的說明它兩方面的開發(fā)者。該標(biāo)準(zhǔn)最早來自于ITU-T的稱之為H.26L的項(xiàng)目的開發(fā)。H.26L這個(gè)名稱雖然不太常見，但是一直被使用著。有時(shí)候該標(biāo)準(zhǔn)也被稱之為"JVT 編解碼器"，這是由于該標(biāo)準(zhǔn)是由JVT組織并開發(fā)的（作為兩個(gè)機(jī)構(gòu)合作開發(fā)同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的事情并非空前，之前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2也是由MPEG和ITU-T兩方合作開發(fā)的--因此MPEG-2在ITU-T的命名規(guī)范中被稱之為H.262）。

H.264/AVC項(xiàng)目最初的目標(biāo)是希望新的編解碼器能夠在比相對(duì)以前的視頻標(biāo)準(zhǔn)（比如MPEG-2或者H.263）低很多的碼率下（比如說，一半或者更少）提供很好的視頻質(zhì)量；同時(shí)，并不增加很多復(fù)雜的編碼工具，使得硬件難以實(shí)現(xiàn)。另外一個(gè)目標(biāo)是可適應(yīng)性，即該編解碼器能夠在一個(gè)很廣的范圍內(nèi)使用（比如說，即包含高碼率也包含低碼率，以及不同的視頻分辨率），并且能在各種網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)上（比如組播，DVD存儲(chǔ)，RTP/IP包網(wǎng)絡(luò)，ITU-T多媒體電話系統(tǒng)）工作。

JVT最近完成了一個(gè)對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)的拓展，該拓展被稱為高精度拓展 (Fidelity Range Extensions， FRExt)。該拓展通過支持更高的像素精度(包括10比特和12比特像素精度)和支持更高的色度精度(包括YUV 4:2:2 和 YUV 4:4:4)來支持更高精度的視頻編碼。該拓展加入了一些新的特性(比如自適應(yīng)的4x4和8x8的整數(shù)變換，用戶自定義量化加權(quán)矩陣，高效的幀間無失真編碼，支持新增的色度空間和色度參差變換)。該拓展的設(shè)計(jì)于2004年7月完成，草案也于2004年9月完成。

由于該標(biāo)準(zhǔn)的最早版本于2003年5月完成，JVT已經(jīng)完成了一輪對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的勘誤工作，新一輪的勘誤也已于最近完成并且得到了ITU-T的批準(zhǔn)，不久也將被MPEG批準(zhǔn)。

技術(shù)細(xì)節(jié)

H.264/AVC包含了一系列新的特征，使得它比起以前的編解碼器不但能夠更有效的進(jìn)行編碼，還能在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用中使用。這些新特性包括：

多參考幀的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。比起以前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，H.264/AVC以更靈活的方式使用已編碼的更多幀來作為參考幀。在某些情況下，可以使用最多32個(gè)參考幀（在以前的標(biāo)準(zhǔn)里面，參考幀的數(shù)目不是1就是對(duì)B幀來說的2）。該特性對(duì)大多數(shù)場景序列都可以帶來一定的碼率降低或者質(zhì)量提高，對(duì)某些類型的場景序列，例如快速重復(fù)的閃光，反復(fù)的剪切或者背景遮擋的情況，它能很顯著的降低編碼的碼率。

變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。使用最大16x16最小4x4的塊來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，能夠?qū)D像序列中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行更精確的分割。

為了減少“振鈴”效應(yīng)并最終得到更銳化的圖像，采用六抽頭的濾波器來產(chǎn)生二分之一像素的亮度分量預(yù)測(cè)值。

宏塊對(duì)結(jié)構(gòu)允許場模式中采用16x16的宏塊(相對(duì)于MPEG-2中的16x8)

1/4像素精度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償能夠提供更高精度的運(yùn)動(dòng)塊的預(yù)測(cè)，由于色度通常是亮度抽樣的1/2（參見4:2:0），這時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木染瓦_(dá)到了1/8像素精度。

加權(quán)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)，指在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)可以使用增加權(quán)重和偏移的辦法。它能在一些特殊的場合，如淡入、淡出、淡出而后淡入等場合提供相當(dāng)大的編碼增益。

使用了一個(gè)環(huán)內(nèi)的除塊效應(yīng)濾波器，能夠減輕普遍存在于其他基于離散余弦變換(DCT)的視頻編解碼器的塊效應(yīng)。

一個(gè)匹配的整數(shù)4x4變換（類似于離散余弦變換的設(shè)計(jì)），同樣在高精度拓展 中，一個(gè)整數(shù)8x8變換被采用，并能在4x4變換和8x8變換中進(jìn)行自適應(yīng)的選擇。

在第一次4x4變換后，對(duì)DC系數(shù)（色度的DC系數(shù)和某種特殊狀況的亮度DC系數(shù)）再進(jìn)行一個(gè)Hadamard變換，使得在平滑區(qū)域得到更好的壓縮效果。

利于臨近塊的邊界像素的Intra空間預(yù)測(cè)（比曾在MPEG-2視頻部分使用的直流系數(shù)預(yù)測(cè)和在H.263+和MPEG-4視頻部分使用的變換系數(shù)預(yù)測(cè)的效果要好）。

基于上下文的二元算數(shù)編碼 (CABAC),它能夠靈活的將各種語法元素在已知相應(yīng)的上下文的概率分布的狀況下更有效的進(jìn)行無損的熵編碼。

基于上下文的變長編碼 (CAVLC)，用于對(duì)量化后的變化系數(shù)進(jìn)行編碼。比起CABAC它的復(fù)雜度相對(duì)較低，壓縮比不高，但是比起以前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)所使用的熵編碼方案，它又是相當(dāng)有效的。

使用一個(gè)被稱為Exponential-Golomb(Exp-Golomb)的簡單的熵編碼方案對(duì)既不是用CABAC也不是用CAVLC的語法元素進(jìn)行編碼。

使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)抽象層 (NAL),使得相同的視頻語法可以適用于多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；并且使用了序列參數(shù)集(SPSs)和圖像參數(shù)集(PPSs)來提供更高的魯棒性(robustness)和靈活性。

切換條帶(Switching slices，包括SP和SI兩種)，它使得編碼器能夠指令解碼器跳轉(zhuǎn)到一個(gè)正在處理的視頻碼流，用來解決視頻碼流碼率切換和"竅門模式"(Trick mode)操作。當(dāng)解碼器利用SP/SI條帶跳轉(zhuǎn)到一個(gè)視頻碼流中間時(shí)，除非之后的解碼幀引用切換幀之前的圖像作為參考幀，它都可以得到完全一致的解碼重建圖像。

靈活的宏塊排列模式(FMO for Flexible macroblock ordering,也被稱為條帶組slice groups技術(shù))和任意條帶排列(ASO for arbitrary slice ordering)模式，用來更改圖像編碼的最基本單位-宏塊的編碼順序。它能夠用來提高有繞信道下碼流的魯棒性(robustness)以及一些其它的目的。

數(shù)據(jù)分區(qū)(DP for Data partitioning),能夠?qū)⒅匾潭炔煌恼Z法元素分開打包傳輸，并使用非平等數(shù)據(jù)保護(hù)(UEP for unequal error protection)等技術(shù)來改善視頻碼流對(duì)抗信道誤碼/丟包的魯棒性(Robustness).

冗余條帶(RS for Redundant Slices)，同樣是一個(gè)提高碼流魯棒性的技術(shù)。編碼器利用該技術(shù)可以發(fā)送圖象某區(qū)域(或者全部)的另一個(gè)編碼表示(通常是較低分辨率的編碼碼流)使得當(dāng)主表示發(fā)生錯(cuò)誤或者丟失的時(shí)候能夠用冗余的第二個(gè)編碼表示來解碼。

使用了一個(gè)自動(dòng)的字節(jié)碼流打包方法，避免了碼流中出現(xiàn)與開始碼重復(fù)的碼字。開始碼是碼流中用于隨機(jī)訪問和重建同步的碼字。

補(bǔ)充增強(qiáng)信息(SEI for Supplemental Enhancement Information)和視頻可用信息(VUI for Video Usability Information)增加了向視頻碼流中加入信息的辦法，為各種應(yīng)用提供了借口。

輔助圖層(Auxiliary pictures), 可以用來實(shí)現(xiàn)某些特殊的功能，例如alpha復(fù)合(alpha compositing)。

幀編號(hào)，使用該功能支持創(chuàng)建一個(gè)視頻序列的子序列(支持實(shí)現(xiàn)時(shí)域的可伸縮性)，還支持對(duì)丟失的整幀圖像(由于網(wǎng)絡(luò)丟包或者信道誤碼造成的)進(jìn)行檢測(cè)和隱藏。

圖像順序計(jì)數(shù)，使用該功能使得各幀圖像的順序和解碼圖像的像素值與時(shí)間信息無關(guān)(即使用一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)對(duì)時(shí)間信息進(jìn)行傳輸、控制、更改，從而不影響解碼圖像的像素值。)

上述這些技術(shù)，和一些其它的技術(shù)一起，使得H.264比起以前的視頻編解碼能夠帶來性能上顯著的提高，并在各種不同的環(huán)境下支持更廣泛的應(yīng)用。H.264在壓縮性能上比起MPEG-2有很大的提高，在相同的圖像質(zhì)量下可以，碼率可以減少到一半或者更少。

和MPEG的其它視頻標(biāo)準(zhǔn)一樣，H.264/AVC也提供了一個(gè)參考軟件，并可以免費(fèi)下載。它的主要目的是提供一個(gè)演示H.264/AVC各種功能的演示平臺(tái)，而不是作為一個(gè)直接的應(yīng)用平臺(tái)(在后面的鏈接部分可以找到下載的地址)。目前在MPEG也同時(shí)在進(jìn)行一些硬件參考設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。

專利許可

和MPEG-2第一部分、第二部分，MPEG-4 第二部分一樣，使用H.264/AVC的產(chǎn)品制造商和服務(wù)提供商需要向他們的產(chǎn)品所使用的專利的持有者支付專利許可費(fèi)用。這些專利許可的主要來源是一家稱為MPEG-LA，LLC的私有組織(實(shí)際上該組織和MPEG標(biāo)準(zhǔn)化組織沒有任何關(guān)聯(lián)，但是該組織也管理著MPEG-2第一部分系統(tǒng)、第二部分視頻。MPEG-4第二部分視頻和其它一些技術(shù)的專利許可)。

應(yīng)用

競爭下一代DVD格式的兩種主要技術(shù)都計(jì)劃在2005下半年將H.264/AVC HP作為必須的播放器特征加入進(jìn)來，包括：

DVD論壇制訂的HD-DVD格式

藍(lán)光協(xié)會(huì)(BDA)制訂的藍(lán)光光盤Blu-ray Disc格式

歐洲的數(shù)字電視廣播(DVB)標(biāo)準(zhǔn)組織在2004下半年通過了采用H.264/AVC在歐洲進(jìn)行電視廣播。

2004下半年，法國總理Jean-Pierre_Raffarin宣布在法國選用H.264/AVC作為HDTV接收器和數(shù)字電視地面廣播服務(wù)的付費(fèi)電視頻道的一項(xiàng)要求。

美國的ATSC標(biāo)準(zhǔn)組織正在考慮可能在美國的電視廣播中采用H.264/AVC。

韓國的數(shù)字多媒體廣播(DMB)服務(wù)將采用H.264/AVC。

在日本使用數(shù)字廣播集成服務(wù)ISDB-T提供的移動(dòng)分區(qū)地上廣播服務(wù)將使用H.264/AVC 編解碼器，包括主要的廣播服務(wù)提供商：

日本放送協(xié)會(huì) (NHK)

東京放送 (TBS)

日本電視臺(tái) (NTV)

朝日電視臺(tái) (TV Asahi)

富士電視臺(tái) (Fuji TV)

東京電視臺(tái) (TV Tokyo)

直接衛(wèi)星廣播Direct broadcast satellite服務(wù)將使用該標(biāo)準(zhǔn)，包括：

News Corp. / DirecTV (在美國)

Echostar / Dish Network / Voom TV (在美國)

Euro1080 (在 歐洲)

Premiere (在 德國)

BSkyB (in the 英國 and 愛爾蘭)

第三代移動(dòng)通信合作組織(3GPP)已經(jīng)在第六次發(fā)布中批準(zhǔn)H.264/AVC作為其移動(dòng)多媒體電話服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的可選技術(shù)。

美國國防部(DoD for United States Department of Defense)下的運(yùn)動(dòng)圖像標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(MISB for The Motion Imagery Standards Board)已經(jīng)接受H.264/AVC為其核心應(yīng)用的推薦視頻編解碼器。

因特網(wǎng)工程工作小組(IETF for Internet Engineering Task Force)已經(jīng)完成了一個(gè)負(fù)載打包格式(RFC 3984)作為在其實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP for Real-time Transport Protocol)上傳輸H.264/AVC碼流的打包辦法。

互聯(lián)網(wǎng)流媒體協(xié)會(huì)(ISMA for Internet Streaming Media Alliance)已經(jīng)接受H.264/AVC作為其ISMA 2.0的技術(shù)規(guī)范。

MPEG組織將H.264/AVC完全的集成進(jìn)入了它的系統(tǒng)協(xié)議(例如MPEG-2 和MPEG-4 系統(tǒng))和ISO媒體格式協(xié)議。

國際電信聯(lián)盟ITU-T標(biāo)準(zhǔn)組已經(jīng)采納H.264/AVC 作為其H.32x系列的多媒體電話系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)范的一部分。ITU-T的采納，使得H264/AVC 已經(jīng)被廣泛的使用在視頻會(huì)議系統(tǒng)中，并獲得了視頻電話主要的兩家產(chǎn)品提供商(Polycom和Tandberg 的支持。實(shí)際上所有新的視頻會(huì)議產(chǎn)品都支持H.264/AVC。

H.264將很可能被各種視頻點(diǎn)播服務(wù)(VOD for video-on-demand)使用，用來在互聯(lián)網(wǎng)上提供電影和電視節(jié)目直接到個(gè)人電腦的點(diǎn)播服務(wù)。

產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)

有幾家公司正在制作能夠?qū).264/AVC視頻進(jìn)行解碼的可編程芯片。2005年1月，Broadcom (the BCM7411), Conexant (the CX2418X), Neomagic (MiMagic 6)和STMicroelectronics (the STB7100)幾家公司都提供了可供測(cè)試的樣片。 Sigma Designs 預(yù)計(jì)在2005年3月提供樣片。這些芯片的出現(xiàn)將極大的推動(dòng)低成本的能夠播放標(biāo)清和高清分辨率的H.264/AVC 視頻的快速推廣。這5種芯片中的4種(除了Neomagic的芯片，它是針對(duì)低能耗應(yīng)用的)都具有播放高清分辨率視頻的能力，而且大部分都將支持標(biāo)準(zhǔn)中的High Profile.

蘋果公司已經(jīng)將H.264集成進(jìn)入Mac OS X版本v10.4(昵稱老虎:Tiger),并于2005年5月發(fā)布了支持H.264的Quicktime版本7.0。2005年4月蘋果公司升級(jí)了軟件DVD Studio Pro以支持授權(quán)的高清格式的內(nèi)容。該軟件支持將HD-DVD格式的內(nèi)容刻錄到標(biāo)準(zhǔn)DVD或者HD-DVD媒體(雖然現(xiàn)在還沒有對(duì)應(yīng)的刻錄機(jī))上。為了播放刻錄在標(biāo)準(zhǔn)DVD上的HD-DVD內(nèi)容，所需要的硬件是PowerPC G5，軟件是Apple DVD Player v4.6, 以及 Mac OS X v10.4 或者更新。

Envivio公司已經(jīng)可以提供針對(duì)H.264組播用的標(biāo)清實(shí)時(shí)編碼器和離線的高清(720p, 1080i, 1080p)編碼器。Envivio公司同時(shí)提供針對(duì)windows、Linux和Macintosh平臺(tái)的H.264解碼器，H.264視頻服務(wù)器和授權(quán)工具。

Modulus Viode公司提供廣播、電話用廣播質(zhì)量的H.264標(biāo)清實(shí)時(shí)編碼器，并宣布將與2005年中提供高清實(shí)時(shí)編碼器(ME6000)。該公司曾在2004年4月在NAB上演示過高清實(shí)時(shí)編碼器，并獲得"Pick Hit"獎(jiǎng)項(xiàng)。該公司使用LSI Logic的技術(shù)。

Tandberg television公司推出了EN5990實(shí)時(shí)編碼器。DirecTV 和 BSkyB 已經(jīng)把EN5990編碼器用于它們的衛(wèi)星直播服務(wù)（DBS）。

Harmonic（哈雷）也推出了它們的實(shí)時(shí)編碼器(型號(hào)：DiviCom MV 100)。TF1 (法國的廣播商)和Video Networks Limited (VNL)在倫敦的家用視頻點(diǎn)播服務(wù)已經(jīng)宣布使用該產(chǎn)品。 佩斯公司（Pace Micro）為一些主要的直播衛(wèi)星公司提供了機(jī)頂盒。

Sony公司的PSP(PlayStation Portable)在硬件上提供對(duì)H.264 Main Profile Level 3解碼的支持。

Nero Digital公司推出的由Nero AG和Ateme共同開發(fā)的軟件包提供了對(duì)H.264編碼的支持，并在Doom9獲得"Pick Hit"[[1]]獎(jiǎng)項(xiàng)。

Sorenson 提供了H.264實(shí)現(xiàn)方式。相關(guān)的編解碼軟件Sorenson AVC Pro codec已經(jīng)包含在Sorenson Squeeze 4.1 for MPEG-4中。

自由軟件版x264的編解碼軟件采用GPL授權(quán)方式下載。

最新消息：InterVideo的WinDVD 7 于2005年6月24日正式發(fā)布。發(fā)布版本分為WinDVD 7 Gold黃金版和WinDVD 7 Platinum白金版，白金版支持H.264/MPEG-4 AVC解碼播放，推薦配置為P4 3.6G。（不屬于原文)

最新消息：ATi 2005年10月5日發(fā)布的Radeon X1300、X1600、X1800系列圖形芯片支持H.264硬件加速解碼。

ffmpeg怎么編碼

支持二樓的解釋：hl-->high level。在hl的函數(shù)里基本進(jìn)行的都是調(diào)用匯編函數(shù)，可以解釋為high level，大部分工作在沒有hl的函數(shù)里執(zhí)行，hl里基本是重復(fù)性很高的、效率要求很高的運(yùn)算。閱讀ffmpeg代碼有助于對(duì)編解碼更深入的理解和運(yùn)用，對(duì)于嵌入式媒體開發(fā)人員也很有用，支持你！

數(shù)據(jù)庫里面key英文代表的意思

AVC的規(guī)格分為三等，從低到高分別為：Baseline、Main、High。

Baseline（最低Profile）級(jí)別支持I/P 幀，只支持無交錯(cuò)（Progressive）和CAVLC，一般用于低階或需要額外容錯(cuò)的應(yīng)用，比如視頻通話、手機(jī)視頻等；

Main（主要Profile）級(jí)別提供I/P/B 幀，支持無交錯(cuò)（Progressive）和交錯(cuò)（Interlaced），同樣提供對(duì)于CAVLC 和CABAC 的支持，用于主流消費(fèi)類電子產(chǎn)品規(guī)格如低解碼（相對(duì)而言）的mp4、便攜的視頻播放器、PSP和Ipod等；

High（高端Profile，也叫FRExt）級(jí)別在Main的基礎(chǔ)上增加了8x8 內(nèi)部預(yù)測(cè)、自定義量化、無損視頻編碼和更多的YUV 格式（如4：4：4）用于廣播及視頻碟片存儲(chǔ)（藍(lán)光影片），高清電視的應(yīng)用。

AVC 的規(guī)格主要是針對(duì)兼容性的，不同的規(guī)格能在相同級(jí)別上的平臺(tái)應(yīng)用。

至于Baseline@L x.x、Main@L x.x、High@L x.x形式則是在不同級(jí)別下的碼流級(jí)別，數(shù)值越大碼流就越大，更耗費(fèi)資源。所以就碼流而言High@L3.0<High@L4.0<High@L5.1。

答案轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)。。。。。

x264和x265編碼技術(shù)的區(qū)別是什么？

H264隸屬于MPEG-4編碼,是一種高運(yùn)算量的編碼格式,H264的優(yōu)點(diǎn)是在目前影視文件中容量最小的RAW,缺點(diǎn)是編碼時(shí)需要大量運(yùn)算時(shí) 間,H264支援硬件加速,H264支持自變速滿幀技術(shù)(15fps-6000fps),H264編碼的文件最大特征是后綴名為.h264;

X264是H264的另外一種開源編碼格式,其開頭的"X"意思是"software",是使用CPU軟解碼的一種視頻格式,特征是編碼速度相當(dāng) 快但解碼很慢并相當(dāng)耗費(fèi)CPU處理能力,X264不支援硬件加速,是和RMVB一樣的強(qiáng)解碼類型(同一機(jī)型GeForce7300和 GeForce9600播放H264時(shí)CPU會(huì)有巨大的差異但播放RMVB和X264二者無異),X264不支持de-block(區(qū)域馬賽克弱化換算) 技術(shù);

在常見片源中,最簡單的辨認(rèn)方法是H264的容器是.mkv,X264的容器是,mp4,X264可同任何形式的音頻格式再封裝成mkv或者 avi,H264不能同mp3,mp2,ogg,wav,wma等常見音頻格式再封裝為mp4或者avi(目前H264只能配AVC)。

在清晰度的對(duì)比上,X264與H264在同等清晰度下H264的容量小于X264(videostream比較),H264即使在運(yùn)算能力較低比 如賽揚(yáng)M530(1.73GHz/1MB/533FSB)配合支援硬件解碼的獨(dú)立顯卡也可以流暢會(huì)回放1080p的H264,而X264則需要你有一顆強(qiáng) 大的處理器(X264不支援硬件解碼),這就好比ePSxe和VGS模擬器之間的差距一樣:H264需要的是鈔票,而X264需要的則是溫度。

性價(jià)比

理論知識(shí)，我估計(jì)很多人也不喜歡看，直接說結(jié)論。

同樣的片源、碼率、編碼器默認(rèn)設(shè)置下，用x264編碼出的視頻(一般是mkv或者mp4格式)一定會(huì)比rmvb畫質(zhì)更好（264高級(jí)參數(shù)發(fā)揮的作用）。還有請(qǐng)扔掉“mkv版一定會(huì)很大，rmvb一定會(huì)很小”的錯(cuò)誤觀念，一般來說用于收藏的mkv版才會(huì)很大！

接上補(bǔ)充 x264是一種編碼方式 而RMVB是一種封裝格式完全沒有可比性 常見的編碼方式和封裝格式有

h263：FLV

x264：MP4/MKV/F4V

R10/R9/R40：RMVB/RM

XVID/DIVX：AVI

如果對(duì)結(jié)論有所懷疑，可以自行做實(shí)驗(yàn)對(duì)比，但是必須保證條件公平，即輸入編碼器的視頻（片源）必須相同，對(duì)畫面所做的處理必須相同（也就是不可以一個(gè)銳化一個(gè)不銳化這樣的），輸出的視頻的碼率必須相同或者相差極小。因?yàn)橐獙?duì)比的是x264與編碼rmvb的軟件，對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)該盡可能排除其他因素的干擾

特點(diǎn)

編輯

■ 8x8與4x4自適應(yīng)空間域轉(zhuǎn)換

■ 自適應(yīng)B幀選擇

■ B幀可作為參考幀/自由的幀順序

■ CAVLC/CABAC熵編碼

■ 自定義精確的矩陣模板

■ I幀：所有宏塊格式（16x16, 8x8, 4x4, 以及有全部預(yù)測(cè)的PCM）

■ P幀：所有的分割塊（從16x16到4x4）

■ B幀：分割塊從16x16到8x8（包括skip/direct）

■ 隔行掃描(MBAFF)

■ 多個(gè)參考幀

■ 碼率控制：固定量化，固定質(zhì)量，一次或者多次編碼的平均碼率，可選的VBV參數(shù)

■ 場景變換檢測(cè)

■ B幀時(shí)間域、空間域direct模式自適應(yīng)選擇

■ 可在多個(gè)CPU平行編碼

■ 預(yù)測(cè)性的無損編碼（x264似乎也是所有基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的編碼器中唯一實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)的）

■ 心理視覺優(yōu)化，保留更多的細(xì)節(jié)（自適應(yīng)量化，psy-RD，psy-trellis）

■ 可用于手動(dòng)調(diào)整碼率分配的zones參數(shù)

目前nvidia最好的顯卡

NVIDIA顯卡型號(hào)有：

一、核芯顯卡

核芯顯卡是Intel產(chǎn)品新一代圖形處理核心，和以往的顯卡設(shè)計(jì)不同，Intel憑借其在處理器制程上的先進(jìn)工藝以及新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將圖形核心與處理核心整合在同一塊基板上，構(gòu)成一顆完整的處理器。

智能處理器架構(gòu)這種設(shè)計(jì)上的整合大大縮減了處理核心、圖形核心、內(nèi)存及內(nèi)存控制器間的數(shù)據(jù)周轉(zhuǎn)時(shí)間，有效提升處理效能并大幅降低芯片組整體功耗，有助于縮小了核心組件的尺寸，為筆記本、一體機(jī)等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了更大選擇空間。

需要注意的是，核芯顯卡和傳統(tǒng)意義上的集成顯卡并不相同。

筆記本平臺(tái)采用的圖形解決方案主要有“獨(dú)立”和“集成”兩種，前者擁有單獨(dú)的圖形核心和獨(dú)立的顯存，能夠滿足復(fù)雜龐大的圖形處理需求，并提供高效的視頻編碼應(yīng)用。

集成顯卡則將圖形核心以單獨(dú)芯片的方式集成在主板上，并且動(dòng)態(tài)共享部分系統(tǒng)內(nèi)存作為顯存使用，因此能夠提供簡單的圖形處理能力，以及較為流暢的編碼應(yīng)用。

核芯顯卡的優(yōu)點(diǎn)：低功耗是核芯顯卡的最主要優(yōu)勢(shì)，由于新的精簡架構(gòu)及整合設(shè)計(jì)，核芯顯卡對(duì)整體能耗的控制更加優(yōu)異，高效的處理性能大幅縮短了運(yùn)算時(shí)間，進(jìn)一步縮減了系統(tǒng)平臺(tái)的能耗。

高性能也是它的主要優(yōu)勢(shì)：核芯顯卡擁有諸多優(yōu)勢(shì)技術(shù)，可以帶來充足的圖形處理能力，相較前一代產(chǎn)品其性能的進(jìn)步十分明顯。

核芯顯卡可支持DX10/DX11、SM4.0、OpenGL2.0、以及全高清Full HD MPEG2/H.264/VC-1格式解碼等技術(shù)，即將加入的性能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)更可大幅提升核芯顯卡的處理能力，令其完全滿足于普通用戶的需求。

核芯顯卡的缺點(diǎn)：配置核芯顯卡的CPU通常價(jià)格不高，同時(shí)低端核顯難以勝任大型游戲。

二、集成顯卡

集成顯卡是將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路都集成在主板上，與其融為一體的元件；集成顯卡的顯示芯片有單獨(dú)的，但大部分都集成在主板的北橋芯片中。

一些主板集成的顯卡也在主板上單獨(dú)安裝了顯存，但其容量較小，集成顯卡的顯示效果與處理性能相對(duì)較弱，不能對(duì)顯卡進(jìn)行硬件升級(jí)，但可以通過CMOS調(diào)節(jié)頻率或刷入新BIOS文件實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)來挖掘顯示芯片的潛能。

集成顯卡的優(yōu)點(diǎn)：是功耗低、發(fā)熱量小、部分集成顯卡的性能已經(jīng)可以媲美入門級(jí)的獨(dú)立顯卡，所以不用花費(fèi)額外的資金購買獨(dú)立顯卡。

集成顯卡的缺點(diǎn)：性能相對(duì)略低，且固化在主板或CPU上，本身無法更換，如果必須換，就只能換主板。

三、獨(dú)立顯卡

獨(dú)立顯卡是指將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路單獨(dú)做在一塊電路板上，自成一體而作為一塊獨(dú)立的板卡存在，它需占用主板的擴(kuò)展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E)。

獨(dú)立顯卡的優(yōu)點(diǎn)：單獨(dú)安裝有顯存，一般不占用系統(tǒng)內(nèi)存，在技術(shù)上也較集成顯卡先進(jìn)得多，但性能肯定不差于集成顯卡，容易進(jìn)行顯卡的硬件升級(jí)。

獨(dú)立顯卡的缺點(diǎn)：系統(tǒng)功耗有所加大，發(fā)熱量也較大，需額外花費(fèi)購買顯卡的資金，同時(shí)（特別是對(duì)筆記本電腦）占用更多空間。

由于顯卡性能的不同對(duì)于顯卡要求也不一樣，獨(dú)立顯卡實(shí)際分為兩類，一類專門為游戲設(shè)計(jì)的娛樂顯卡，一類則是用于繪圖和3D渲染的專業(yè)顯卡。

擴(kuò)展資料

NVIDIA為了更好的抵制“狗牙”，又推出了全新的抗鋸齒技術(shù)即TXAA，TXAA分為TXAA1、TXAA2兩個(gè)級(jí)別。

全新的TXAA抗鋸齒技術(shù)是通過硬件來實(shí)現(xiàn)的，在NVIDIA全新的304.79驅(qū)動(dòng)中首次得到真正應(yīng)用，當(dāng)然由于這項(xiàng)抗鋸齒技術(shù)還未度過嬰兒期，所以支持TXAA的游戲只有《The Secret World》。

NVIDIA 全新的TXAA抗鋸齒技是一款類等同于在動(dòng)畫、電影、游戲CG中所采用復(fù)雜的高畫質(zhì)過濾器，從而減少因?yàn)殇忼X導(dǎo)致畫面出現(xiàn)的撕裂和閃動(dòng)等非常態(tài)顯示。

參考資料：百度百科--顯卡

用MP4-AVC壓縮視頻時(shí)Baseline 、Main與High是什么?

Baseline 、Main與Highs是指壓縮質(zhì)量規(guī)格，最低為Baseline，其次是Main，Highs為最高。

1.Baseline：

支持I/P 幀，只支持無交錯(cuò)和CAVLC，一般用于低階或需要額外容錯(cuò)的應(yīng)用，比如視頻通話、手機(jī)視頻等；2.Main：

提供I/P/B 幀，支持無交錯(cuò)和交錯(cuò)，提供對(duì)于CAVLC 和CABAC 的支持，用于主流消費(fèi)類電子產(chǎn)品規(guī)格如低解碼的mp4、便攜的視頻播放器、PSP和Ipod等。3.High：

在Main的基礎(chǔ)上增加了8x8 內(nèi)部預(yù)測(cè)、自定義量化、無損視頻編碼和更多的YUV 格式（如4：4：4）用于廣播及視頻碟片存儲(chǔ)（藍(lán)光影片），高清電視的應(yīng)用。

擴(kuò)展資料

AVC是高級(jí)視頻編碼的簡稱，視頻編解碼技術(shù)有兩套標(biāo)準(zhǔn)，H.261、國際電聯(lián)（ITU-T）的標(biāo)準(zhǔn)H.263、H.263+等，還有ISO的MPEG標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等等。AVC是當(dāng)前MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的拓展。

AVC標(biāo)準(zhǔn)是由ITU-T和ISO/IEC聯(lián)合開發(fā)的，定位于覆蓋整個(gè)視頻應(yīng)用領(lǐng)域。

包括：低碼率的無線應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度的電視廣播應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)上的視頻流應(yīng)用，傳輸高清晰度的DVD視頻以及應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)的高質(zhì)量視頻應(yīng)用等等。

參考資料來源：百度百科-avc

參考資料來源：百度百科-視頻編碼