h.264可擴(kuò)展視頻編解碼器(svc)應(yīng)用詳解

1、H.264H.264可擴(kuò)展視頻編解碼器可擴(kuò)展視頻編解碼器(SVC)(SVC)應(yīng)用詳解應(yīng)用詳解可擴(kuò)展視頻編解碼器已經(jīng)被開發(fā)了許多年。廣播行業(yè)嚴(yán)格地受到業(yè)已建立的各種標(biāo)準(zhǔn)的控制，因此在采用這一技術(shù)上一直反應(yīng)遲緩。處理器、傳感器以及顯示技術(shù)的進(jìn)步正在點(diǎn)爆各種視頻應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)以及IP技術(shù)正無縫地把視頻伺服至更為不同和遠(yuǎn)程的由顯示設(shè)備構(gòu)成的社群?？蓴U(kuò)展視頻編解碼器——如H.264SVC滿足了許多這些系統(tǒng)的需求，并且它們可能促使視頻被廣泛采納為通信

2、媒介的催化劑。編解碼器被用于壓縮視頻，以減小傳輸視頻流所需要的帶寬，或者，降低把視頻文件存檔所需要的存儲(chǔ)空間。這種壓縮的代價(jià)就是增大計(jì)算要求：壓縮比越高，對(duì)計(jì)算能力的要求就越高。在帶寬與計(jì)算要求之間做出折中，對(duì)于定義承載編碼視頻流所需要的最小信道帶寬以及編碼設(shè)備的最小指標(biāo)均有影響。在傳統(tǒng)的像廣播電視機(jī)這樣的視頻系統(tǒng)中，解碼器的最小規(guī)范(在機(jī)頂盒的情形下)易于被定義。然而，目前視頻被越來越多地由各種各樣的應(yīng)用所采用，相應(yīng)地，有各種各樣的客

3、戶設(shè)備，這些設(shè)備包括從計(jì)算機(jī)觀看互聯(lián)網(wǎng)視頻，到便攜式數(shù)字助理(PDA)以及小巧的蜂窩電話。針對(duì)這些設(shè)備的視頻流必需是不同的。為了更好地兼容特定的觀看設(shè)備以及信道帶寬，必須采用不同的設(shè)置對(duì)視頻流多次編碼。每一個(gè)設(shè)置的組合必須向用戶產(chǎn)生一個(gè)滿足視頻流傳輸所需帶寬的視頻流以及對(duì)觀看設(shè)備進(jìn)行解碼的能力。如果原始解壓視頻流不可用，那么，編碼視頻流必須首先被解碼，然后采用新的設(shè)置進(jìn)行解碼。這種做法是十分昂貴的。在理想的情形下，視頻僅僅以高效率的編解

4、碼器被編碼一次。如果經(jīng)過解碼的話，得到的視頻流會(huì)產(chǎn)生全分辨率的視頻。此外，在理想的情形下，如果較低分辨率或帶寬的視頻流需要被進(jìn)一步延伸至網(wǎng)絡(luò)之中，以鎖定較低性能的設(shè)備，那么，可以不必采取附加的處理，就能夠發(fā)送一小部分的編碼視頻。這種較小的視頻流便于解碼并產(chǎn)生較低分辨率的視頻。以這種方式，編碼視頻流自身就能夠適應(yīng)它需要經(jīng)過的信道帶寬以及目標(biāo)設(shè)備的性能。這些就是可擴(kuò)展視頻編解碼器的品質(zhì)所在。H.264可擴(kuò)展視頻編解碼器擴(kuò)展至H.264的可擴(kuò)

5、展視頻編解碼器(H.264SVC)，被設(shè)計(jì)來傳遞上述理想情形的各種好處。它以H.264先進(jìn)視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)(H.264AVC)為基礎(chǔ)，并高度利用了原始編解碼器的各種工具以及概念。然而，它產(chǎn)生的編碼視頻是空間上臨時(shí)可擴(kuò)展的，并且是在視頻質(zhì)量方面可擴(kuò)展的。也就是說，它能夠產(chǎn)生不同幀速率、分辨率或質(zhì)量等級(jí)的解碼視頻。H.264SVC揭秘為了實(shí)現(xiàn)臨時(shí)的可擴(kuò)展性，H.264SVC鏈接其參考幀以及預(yù)測(cè)幀，這與傳統(tǒng)的H.264AVC編碼器稍微不同。S

6、VC采用分層預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)，如圖3所示，而不是傳統(tǒng)的內(nèi)幀(I幀)、雙向幀(B幀)以及預(yù)測(cè)幀(P幀)的關(guān)系。圖3：傳統(tǒng)的I、P和B幀的關(guān)系。分層結(jié)構(gòu)定義最終視頻流的臨時(shí)分層。圖4描述了可能的分層結(jié)構(gòu)。在這個(gè)特殊的例子中，各幀僅僅根據(jù)上次出現(xiàn)的各幀進(jìn)行預(yù)測(cè)。這就確保該結(jié)構(gòu)不僅僅展示臨時(shí)的可擴(kuò)展性，而且顯示了低的延遲。圖4：在SVC中的分層預(yù)測(cè)幀。這個(gè)方案具有四個(gè)嵌套的臨時(shí)層：T0(基礎(chǔ)層)、T1、T2和T3。由T1和T2各層構(gòu)成的幀僅僅由T0層中

7、的各幀預(yù)測(cè)。在T3層中的各幀僅僅由T1或T2各層中的各幀來預(yù)測(cè)。為了以3.75幀每秒的速度播放編碼幀，僅僅構(gòu)成T0的各幀需要被解碼。所有的其它各幀可以被丟棄。為了以7.5fps的速度播放，要對(duì)構(gòu)成T0以及T1的各層進(jìn)行解碼。在T2和T3中的各幀被丟棄。類似地，如果構(gòu)成T0、T1和T2的各幀被解碼，所得到的視頻流將以15fps的速度播放。如果所有幀均被解碼，那么，完全的30fps視頻流被恢復(fù)。相比之下，在H.264SVC(對(duì)于Baseli