H.264算法

更新时间:2022-03-28 09:24

H.264,同时也是MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。这个标准通常被称之为H.264/AVC(或者AVC/H.264或者H.264/MPEG-4 AVC或MPEG-4/H.264 AVC)而明确的说明它两方面的开发者。

简介

新型的H.264/ MPEG-4 AVC视频压缩标准获得ISO/IEC以及ITU-T认证(ISO/IEC 14496-10), 同以往许多视频标准相比,此标准又上一个台阶。新型的H.264/MPEG-4AVC标准产生更高质量的画面效果, 而且大大降低了比特率, , 比H.263, MPEG-2还要低50%以上,这样就降低了带宽或存储成本, 从而这种新型视频应用技术得到广泛应用。H.264/MPEG-4 AVC 被认为是过去10年视频压缩领域最杰出的成就, 它已经在高速发展的视频应用技术中找到了自己的方向。这种编解码产生了高质量的图像,比H.263+和MPEG-4 ASP更低的比特率, 是当前最有效的D1视频压缩解决方案。

H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的,其编解码流程主要包括5个部分:帧间和帧内预测(Estimation)、变换(Transform)和反变换、量化(Quantization)和反量化、环路滤波(Loop Filter)、熵编码(Entropy Coding)。

H.264/MPEG-4 AVC(H.264)是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的最新、最有前途的视频压缩标准。通过该标准,在同等图象质量下的压缩效率比以前的H.263和Mpeg-2标准提高了2倍以上,因此,H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。

各个厂家都会针对自己的硬件和软件平台,对H.264算法进行研究,优化。本文介绍北京拓扑威视新技术有限公司在DM642平台上的H.264算法。

北京拓扑威视公司的TVI-264是高度优化的视频编解码器, 可运行于德州仪器TMS320DM64xTM。TVI-264的设计达到了视频效果高质量,节约成本的要求, 广泛应用于视频相关产品,如:IP 可视电话和视频监控照相机这些要求低延时的产品应用,视频会议, 远程教育系统以及其他视频应用产品最佳的选择。TVI-264编解码器可运行于德州仪器TMS320CM64xTM 和TMS320DM64XTM。另外, 也可应用于H.264码流主机为基础的回放, 并保存原始数据。

产品特点

●H.264/ MPEG-4 AVC BASELINE PROFILE

●低于H.264/MPEG-4 SP 多于50%的比特率

●高于H.263+/MPEG-4 ASP/ WM9的画面质量

●少于150ms的系统延时 (编码+解码)

●D1解决方案 (还有 4CIF 或者多重CIF渠道)

●应用于TI的TMS320CM64xTM 和

TMS320DM64XTM

●TI eXpressDSPTM自适应算法

●高度优化: 在一个TMS320DM64XTM 达到D1的最优化

视频

压缩模式 H.264/AVC (MPEG part 10)

输入构成模式 YUV 4:2:0

帧类型 逐行和隔行

图像分辨率 D1(720x576 or 720x480),VGA (640x480),4CIF (704x576 or 708x480) ,

CIF (352x288),QVGA (320x240) ,QCIF (176x144),客户定制分辨率

帧率 1-25 fps PAL, 30 fps NTSC

编解码

可调的帧率 1-25 for PAL, 1-30 for NTSC

档次/级 Baseline, 达到3.0级

运动估计 Quarter-PEL

参考帧 达到16 for frames( 32 for fields)

整数变换 可以 4Ⅹ4

熵编码 CAVLC or CABAC

帧内预测 4x4 8种方向预测模式+1种DC 预测模式 16x16 3中方向预测模式 +1种DC 预测模式

帧间预测 7种模式

可以去方块滤波,可以P帧的skip模式

码率控制 自适应码率控制

码流输出

码率 CBR/VBR 64 Kbps 到4Mbp

GOP大小 可调整

在一个DM642上的性能:

D1 / 4CIF 1个编码器

CIF 1个编码器+ 4个解码器

环境:

参考帧 RF3 and RF5

XDAIS/eXpressDSPTM 兼容

前处理和后处理

参考设计套件

包括MPEG-4, H.263等编解码包

H.263 vs H.264 实时转码

MPEG-4 vs H.264 实时转码

H.264 vs H.264实时转码

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