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                H.264 High Profile低宽带下高清传输

                考虑到H.264 High Profile较诸其他编解码协议在图像质量、数据压缩性☉能和网络适应性的压倒性的优势,采用H.264 High Profile的产品会有更大的竞王八爱羔子争力,在不远的∏将来,H.264 High Profile必然成为视频监控、高清网络摄像机的事▂实标准。这也对监控行业提出了Ψ新的要求,去深入理解并引入H.264 High Profile。
                当2000年到来的时候∴,中光彩国安防领域也迎来了视频监控革命性↘的发展&mdash;&mdash;国内第一台DVR诞生,其标志着视频监控进入了数字时代,彻底告别了模拟的磁带时〖代。

                现在,视频监控架构咬主要有三种方式:模拟监控、数字监控和网络监控∑。模拟监控多采用模拟摄像机+监控矩「阵的方式,数字监控多采用模拟摄像机+DVR的方式,就具体应用来说,模数混合∑ 架构,即模拟摄也知道此人威望很高像机+监控矩阵+DVR的方♀式较常见←,并已被广泛采用;随着图像压☆缩存储技术和网络传输技术的发展,能死地干干净净够满足大多数市场需求的网络监控模式(网络摄像机+平台/NVR)已成为市场主流。

                对于视频监控而︼言,图像清晰度是一个至关重要的指标。只有图〗像清晰度上去了,才能使用户体验更好,智能应用也仅这一次等业务准确性更高。而今,高清这个概念已经在∞市场的角逐中广为使用。近年来,视频压缩时候技术的发展(以H.264为代表)和网络带宽的不断提升为高清ω 在视频监控领域的普及提供了契机。

                高清的实现,必然要☆求视频监控解决方案的各环节:视频采集、视频编码◢压缩、视频传输、视频存储、视频数字』信号的控制与交换、视频浏览、录像文件 的回放等都支持高清,并且这些环节几乎都对视频编解码有所要求。视频采集,考虑到高清的数据量,很多时候╳会选择将采集下来的图像进行一※定程度的近似无损的 压缩(JPEG或M-JPEG多被采用);视频传输和视频序列的数据量有着直接的【关系,分辨大师兄心中乃是有意率越大、清晰度越↘高,意味着在进行数据传输的时候码流也会增 大,因而视频压缩效率越不由叹了口气高越能够提高传输的QoS;数据流量的增大也增加了视频∏存储的压力,视频的编码压缩率直接影响到视频的存储◤容量;视频的浏话览和视频 编解码的质量直接㊣ 关联,清晰度越』高,可以容忍的瑕疵也会越少;录像█文件的回放和网络适应性、视频编解码的质量挂那个噩梦又要来了钩。可见,高清在视频监控★中普及的关键在于 视频编解码的质量、压缩率以及△网络适应性。其中,对编解码最核心的需求是:在尽可能降低码率的同时,使获ㄨ得尽可能好的图像质量。

                2003年,由IEO/IEC和ITU&mdash;T两大国际标准化组织联手推〇出的视频标准H.264能更好地满∑足了这一要求。H.264也称为MPEG4-Part10,相较于以前的视频编解码,可以达到更低的□ 码率,更好的图像质量,更好的IP和无线信道道适应性。H.264性ζ 能得到大幅提升的同时,计算复杂度也大大增加。

                H.264较其【他视频编解码标准的优势

                1、支持更小的块(最小可到4×4)和更细的●运动矢量(Y分量为1/4像素)。宏块被切分成更多尺寸更小的小块,这样使细小的运zxl4376777动可以更容易地被区分出来,使得运动矢量的精度得○以提高,提高了编码质量与不错效率,节省了码流。

                2、帧内预测。不适合运用运动估计的地方,就采用帧内估计用来消々除空间冗余。帧内预测并▓不是H.264所独有的,但是相对其它编码标准中∞的帧内 变换是在变换域中进行√,而H.264的帧内预测是在空间域中进行的。首先♀根据其周围的宏块内部估计通过在一个预定义的集合上的不同方向的邻近块推测☆相邻像 素来预※测当前块。然后预测块和真郁郁林中书实块之间的不同点被编码。这种方法对于经常存在空间冗余▓的平坦背景whuaseng特别有用,可以节省码流和提高编码质量▅。

                3、整数DCT4x4变换与量化。MPEG-2、MPEG-4、H.263使用浮点DCT8X8变换。H.264使用※更小的4×4块,可以减少块效▼应和明 显的人工痕迹。整数系数消除≡了在MPEG-2、MPEG-4、H.263中进行浮点系数运算时导不熟致的精度损失。在量化上,量化步长的变化不象以前视频编解① 码标准中的每次递增一个常量,而是将量化步长的变化幅度控制在12.5%左右,即可以㊣改善编码质量,又提高对码率的控制能力←。

                4、熵编码。H.264提供了两种可选方式的熵编码模√式:全局UVLC(即UVLC:Universal VLC)和基于语法的上下文自适应二值算术编码CABAC(Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)。UVLC使用一】个相同的码表进行编码,而解码器很容易识别码字的前缀,UVLC 在发生比特错误时能快速获得重同步。UVLC计算复№杂度较低,主要针对对誰家陌上九公子编码时间要求很严格的应用,缺点就是◎效率低,压缩已经将墙上率不高;CABAC其编码性鸿蒙树能比⊙ UVLC有提升,但复杂度较高。

                5、多参考帧的运动补偿和感觉出了这几柄剑加权预测。使用多帧︾运动补偿可以提高编码质量和效率,且有利于恢复丢包。加权预测可用于修正P帧或B帧内中的运动补偿预测像素的方法,可以提高编码质量。

                6、环内滤波。视频编解码器中 加入滤波器的方法有两这是他体内细胞反应所起种:环外滤々波器和环内滤波器。环外滤波器只处理编码环路外的显天示缓冲器中★的数据,所以它不是标准化过程中的规范内容,在标Ψ准中只是可 选项。相反,环路滤波器处理编码环路中的◤数据。在编解码器中,被滤波◣的图像帧作为后续编解码帧运动补偿的参考帧;在解码〓器中,滤波后的图像输出显示。这要 求所有与本标准一致的解码器采用同一个滤波器以与编码□器同 步。当然如果有必要,解码器≡也还可以在使用环路滤波器的同时使用后置滤波之前器。由于考虑了块数←据的边界等信息,环内滤波器的效果要好于环外滤波器。 H.264采用了虽然并不能发挥九劫剑法环内滤波器,通过对宏块边缘的平滑△滤波, 减轻视频编码然然瑞瑞中的块效应,既减弱&ldquo;块效应&rdquo;的影响又避免滤掉图像的客观特征, 同时在相同主观质量下使比特坦诚率减少 5%-10%。

                2005年增加的H.264 high profile,由于其更高的编码压缩率和网络适应性,被很多应用领域关注,其中包括高清视频监控、高清网络摄像机、智能监控、无线监控等。

                H.264 High Profile是目前H.264各种profile中↓编码最高效的Profile。在H.264 Main Profile的基础上增加了8×8帧内预测、自定义@量化矩阵、无损视频编码、支持输入图像为YUV400格式。与其它标准〖相比,在相同失真率条件下 H.264 High Profile的编码效率提『高了50%左右。其中对提升编码压缩率的主要有:CABAC编码、多参考帧、8×8帧内预测、8×8DCT变换。

                H.264能更好地适应网络的多你打算怎么给我啊样性

                在概念上可以分为两层:视频编码层(VCL: Video Coding Layer)和网络提取』层(NAL : Network Abstraction Layer)。VCL和NAL分层编码设计的目标就是使H.264标♀准对各种网络协议有更广泛的适应性,并在一定的网络特性条件下实现最优压缩性能。VCL和NAL在功能上是■分工协作的关系,VCL负责那是怎么一回事啊基于块的运动补偿混合编码。而NAL专门负 责网络的适配,包括为视频编码信息提供文件头信息,以适当的方式对视频数据进行打包↘和传送。即以NAL包为单位的方式来做为VCL编解码的基本单元,这样 网ㄨ络层拿到NAL包之后只需附加该传输协议的头信息就可以传送出去。可以将NAL当成是一个专做数据封装的模块,用来将VCL压缩过的H.264码流封装 成适当大小的数Ψ 据包♂,并在数据包头记载数据包的类型,每种类型分别对深深道应到VCL中不同的编解码工具。

                在H.264标准中引入NAL层,其码流结构对网络的适应性更强,增∞加了差错恢复能力。在这种分层结构中,高编码效率和网络友好性的任务分别由VCL和NAL来完成。利用这种特轻轻地打上几拳性,还可以实╱现对数据的封装和对数据进行更好的优先人变来得控制。

                NAL层的另一个〗重要功能是当网络状况发生闭住嘴恶化时,导致NAL包丢失或者接受次』序错乱时,接收方可以根据预设的方案,进行相应的纠错处理。 H.264规范中一共规定了12种NAL单元的类型,来定@ 义不同的NAL内容,这样当发生错误时,调度层就可以根→据不同的NAL类型做不同的处理操作。这 一功能在可靠性较︽低的网络中,特别有用。

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