MPEG-4/H.264視頻編解碼工程實踐

內(nèi)容概要

數(shù)字視頻編解碼已經(jīng)形成了一個巨大的產(chǎn)業(yè)，視頻編解碼算法是其技術(shù)核心。路錦正編著的《MPEG-4／H.264視頻編解碼工程實踐》介紹了基于
Visual
C++2005及TIDSP平臺進(jìn)行視頻算法優(yōu)化的實現(xiàn)過程和技術(shù)難點，并提供了書中所有源代碼。主要內(nèi)容包括：視頻編解碼原理及視頻圖像的捕獲與顯示、基于Visual
C++2005分析MPEG-4／H.264編解碼原理、基于TI DSP
設(shè)計和優(yōu)化開源工程（Xvid／x264／ffmpeg）、視頻算法的標(biāo)準(zhǔn)接口xDAIs 開發(fā)和視頻監(jiān)控中心軟件設(shè)計等。
本書中的案例均來源于筆者開發(fā)中的工程實踐，具有很強的實用價值。 讀者既可以基于案例進(jìn)行特定的開發(fā)，也可以直接應(yīng)用。
附書光盤包含書中所有案例的源文件。
《MPEG-4／H.264視頻編解碼工程實踐》內(nèi)容充實，工程實用性強。面向高年級本科生、工程／專業(yè)／學(xué)術(shù)碩士、算法工程師等致力于視頻編解碼算法開發(fā)的人員，為其課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和項目研發(fā)等提供實戰(zhàn)指南和案例參考。

作者簡介

路錦正，近10年的研究所和外企工作經(jīng)歷，積累了豐富的音視頻編解碼工作經(jīng)驗，尤其是對Visual
C++、DSP開發(fā)音視頻應(yīng)用、優(yōu)化視頻算法等方面的研發(fā)經(jīng)驗更為深厚。

書籍目錄

第1章 視頻編解碼基礎(chǔ)
 1.1 視頻編碼的必要性和可行性
 1.2 視頻編碼壓縮原理及主流算法
 1.3 視頻解碼原理及主流解碼器
 1.4 ASIC與可編程芯片
 1.5 開源的視頻CODEC
 1.6 本章小結(jié)
第2章 建立和生成編解碼視頻序列
 2.1 視頻數(shù)據(jù)來源
 2.2 DirectShow實現(xiàn)視頻采集
 2.3 VFW技術(shù)實現(xiàn)視頻采集
 2.4 YUV序列圖像顯示
 2.5 本章小結(jié)
第3章 Xvid實現(xiàn)MPEG-4視頻編解碼
 3.1 概述
 3.2 Xvid視頻編碼分析
 3.3 Xvid視頻解碼分析
 3.4 Xvid的MMX/SSE技術(shù)優(yōu)化
 3.5 運行Xvid系統(tǒng)
 3.6 Xvid編解碼實驗
 3.7 本章小結(jié)
第4章 數(shù)字媒體處理器TIDM64x開發(fā)平臺
 4.1 概述
 4.2 適于數(shù)字媒體處理的DSP
 4.3 DSP開發(fā)環(huán)境CCS
 4.4 視頻算法DM64x平臺優(yōu)化
 4.5 數(shù)字媒體處理器TIDM642DSP
 4.6 本章小結(jié)
第5章 DM642平臺優(yōu)化設(shè)計Xvid視頻編解碼
 5.1 優(yōu)化準(zhǔn)備
 5.2 DM642視頻算法優(yōu)化策略
 5.3 DM642平臺下優(yōu)化Xvid視頻編碼
 5.4 DM642平臺下優(yōu)化Xvid視頻解碼
 5.5 平臺優(yōu)化實驗及分析
 5.6 本章小結(jié)
第6章 x264實現(xiàn)H.2 64視頻編碼
 6.1 H.2 64概述
 6.2 H.2 64視頻算法原理
 6.3 x264視頻編碼分析
 6.4 編譯運行x264
 6.5 系統(tǒng)效果展示
 6.6 本章小結(jié)
第7章 ffmpeg實現(xiàn)H.2 64視頻解碼
 7.1 ffmpeg應(yīng)用基礎(chǔ)
 7.2 ffmpeg工作流程分析
 7.3 H.2 64解碼過程剖析
 7.4 H.2 64視頻解碼實驗
 7.5 本章小結(jié)
第8章 媒體處理器DM642優(yōu)化H.2 64視頻編碼
 8.1 概述
 8.2 創(chuàng)建H.2 64視頻編碼器
 8.3 使用H.2 64視頻編碼器
 8.4 銷毀H.2 64視頻編碼器
 8.5 實驗H.2 64視頻編碼器
 8.6 本章小結(jié)
第9章 eXpressDSP算法接口標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)
 9.1 xDAIS開發(fā)基礎(chǔ)
 9.2 H.2 64編碼算法的xDAIS封裝
 9.3 使用xDAIS封裝的H.2 64編碼庫
 9.4 本章小結(jié)
第10章 視頻監(jiān)控中心軟件設(shè)計
 10.1 概述
 10.2 位圖界面設(shè)計
 10.3 多路圖像的高效顯示
 10.4 使用視頻監(jiān)控中心軟件
 10.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1）CAVLC　　可變字長編碼VLC的基本思想就是，對出現(xiàn)頻率大的符號使用較短的碼字，而出現(xiàn)頻率小的符號采用較長的碼字，這樣可以使平均碼長最小。在CAVLC中，H.264采用若干VLC碼表，不同的碼表對應(yīng)不同的概率模型。編碼器能夠根據(jù)上下文，如周圍塊的非零系數(shù)或系數(shù)的絕對值大小，在這些碼表中自動地選擇，最大可能地與當(dāng)前數(shù)據(jù)的概率模型匹配，從而實現(xiàn)了上下文自適應(yīng)的功能。　　2）CABAC算術(shù)編碼是一種高效的熵編碼方案，其每個符號所對應(yīng)的碼長被認(rèn)為是分?jǐn)?shù)。由于每一個符號的編碼都與以前編碼的結(jié)果有關(guān)，所以它考慮的是信源符號序列整體的概率特性，而不是單個符號的概率特性，因而它能夠更大程度地逼近信源的極限熵，極大的降低碼率?！　?.3視頻解碼原理及主流解碼器　　根據(jù)前述的視頻編碼過程，視頻解碼流程是編碼的逆操作。實際上，任何一個編碼器都隱含了解碼器的大部分操作，如對于MPEG-4視頻編解碼算法來說，在圖像或殘差做DCT變換、量化后，接著是反量化、IDCT變換，然后將重建的數(shù)據(jù)補償?shù)骄幋a圖像中，從而保證解碼時數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生偏差。而實際的解碼器只是增加了熵解碼的操作，后續(xù)的處理與編碼器中的圖像幀重建是相同的?！　D1-10列出了混合編碼算法框架的視頻解碼原理流程圖。首先解析碼流的頭數(shù)據(jù)，獲取編碼圖像的有關(guān)參數(shù)，包括幀編碼類型（I／P）、圖像寬度或高度等，后續(xù)就是以宏塊為單位循環(huán)解碼，圖中的陰影框表示以宏塊為處理單元循環(huán)執(zhí)行。熵解碼是可變長編碼VLC的逆操作，即VLD。H.263／MPEG-1／2／4是Huffman熵解碼，即通常意義上的VLD，而H.264則是采用了算術(shù)解碼，又包括CAVLD、CABAD。另外，對于幀間編碼的宏塊，解碼器還要解析出當(dāng)前宏塊的運動向量。熵解碼后是反量化操作，反量化就是量化結(jié)果乘以量化步長，對于不同的解碼算法又有不同的反量化處理，H.263采用了32級的均勻量化，即宏塊數(shù)據(jù)采取一個量化步長；MPEG.4除了支持H.263的均勻量化外，還增加了量化表的處理方式；H.264采用了52級的均勻量化方式。反量化處理后，進(jìn)行反變換IDCT對H.263／MPEG-1／2／4采取了8x8塊的浮點式IDCT，H.264采取了4x4的整數(shù)ICT。運動補償是解碼器中的重點，占用了約60％以上的計算負(fù)荷，這是因為碼流統(tǒng)計中幀問編碼為主要的編碼類型，而與之對應(yīng)的處理就是插值運動補償，根據(jù)從碼流中解析的運動向量信息，定位參考幀的確切位置，然后計算1／2／4像素精度的插值，最后把結(jié)果補償（加）到重建幀中。解碼器中的最后處理是可選的去除塊效應(yīng)（MPEG-4）、環(huán)路濾波（H.264）、圖像擴展等?！　　?/pre>








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