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发信人: cocomo (可可模), 信区: Multimedia
标 题: avc介绍(zz)
发信站: 荔园晨风BBS站 (2005年12月15日10:36:57 星期四), 站内信件
ISO 14496-10 （Video） - Advanced Video Coding （AVC）
简介
AVC/H.264 是MPEG-4 标准所定义的最新，同时也是技术含量最高、代表最新技术水平的视
频编码格式之一。
AVC/H.264 视频编码由ISO 的MPEG 和ITU 的VCEG 两个组织于2003 年最终定稿。
而AVC/H.264 标准本身则是由包括来自MPEG 和VCEG 专家的Joint Video Team（JVT）开发
。
译注：
ISO（International Organization for Standardization） 国际标准组织, 发展国际生
产
和质量标准的组织；
MPEG （Moving Pictures Experts Group） 运动图象专家组；
ITU（International Telecommunication Union） 国际电传视讯联盟；
VCEG（Video Coding Experts Group） 视频编码专家组，联合国的子机构之一，制定了现
在广泛应用于视频会议软件中的H.263 格式。
从MPEG 的角度来说，这个标准叫做MPEG-4 Part10（ISO 14496-10），从ITU 的角度来说
，
这个标准叫做H.264（ITU 文档编号）。作为这个标准的“官方名称”，Advanced Video
Co
ding（AVC）是MPEG 由Advanced Audio Coding（AAC）这个音频格式的视频副本确定的。
AVC/H.264 Profiles
AVC/H.264 规定了多种不同的Profile：最低Profile、主要Profile、扩展Profile、高端P
r
ofile（这些Profile 本身还要划分数个等级）。
-最低Profile，也叫做底线Profile（Baseline Profile）支持I/P 帧，只支持无交错（Pr
o
gressive）和CAVLC；
-扩展Profile（Extended Profile）支持I/P/B/SP/SI 帧，只支持无交错（Progressive）
和CAVLC；
-主要Profile（Main Profile）提供I/P/B 帧，支持无交错（Progressive）和交错（Inte
r
laced），同样提供对于CAVLC 和CABAC 的支持；
-高端Profile（High Profile，也叫FRExt）在主要Profile 的基础上增加了8x8 内部预测
、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式（如4：4：4）。
或许只有在将来才能知道哪些Profile 或哪些功能会成为DVDRIP 的主流，但是我猜想会是
M
ain 或是High Profile，包含下面的一些功能：
CAVLC/CABAC
AVC/H.264 为熵编码（entropy coding）规定了两个比MPEG-4 ASP 更加进步的功能，Cont
e
xt-Adaptive Variable Length Coding（CAVLC， 前后自适应可变长度编码） 和Context-
A
daptive Binary Arithmetic Coding （CABAC，前后自适应二进制算术编码）。CABAC 是A
V
C/H.264
的默认模式，与CAVLC（也叫UVLC）相比，CABAC 是一个更加强有力的压缩方式，可以将码
率在降低10-15%（特别是在高码率情况下）。CABAC （CAVLC 也同样）是一个不会损伤画
面
的无损编码，但是会降低编码和解码的速度。
Loop/Deblocking Filter
与预处理（比如通过avisynth，作用于输入端）和后处理（通过解码器，作用于最终输出
）
不同，LoopFiltering 在编码处理过程中起作用。它作用于每个帧编码之后，但是在这之
前
，它会被用作后面帧的参考。这样处理可以尽量避免色块的出现，特别是低码率状况下。
但是这样会降低编码和解码的速度。
Variable Block Sizes/Macroblock Partitions （可变区块尺寸/ 微块分割）
与MPEG-4 ASP（只使用Inter4V/4MV，区块大小可以在16x16 和8x8 之间变化）不同，AVC/
H
.264 将动态搜寻的精度增加到了4x4（中间包括类似8x4 等的的步长）。而且区块大小是
自
适应且可变的，一个优秀的编码器会聪明地为每个微块选择最有效的区块大小。
Multiple Reference Frames （多重参照帧）
与MPEG-4 ASP（只能选择前一帧进行参照）不同，AVC/H.264 可以选择不止一个帧进行内
部
动作搜寻，也就是说，编码器可以自行选择前一帧（像MPEG-4 ASP 那样），或是加上更前
面的帧进行参照。正是由于这样（比如P 帧可能会参照最后一个I 帧之前的帧），一
种新类型的帧随之产生——IDR 帧，我们可以将其理解为不允许后面的帧向前面进行参照
的
I 帧。如果使用多重参照帧的话，编码和解码的速度都会减慢，而且编码、解码、剪切只
能
从IDR 帧开始。
译注：
按照原文恐怕不太容易理解，这里译者以自己的理解来讲解一下IDR 帧。举个例子，在一
段
视频中， 存在以下帧：I P B P B P B B P I P B…
如果这段视频应用了多重参照帧，那么蓝色的P 帧在参照他前面的I 帧（红色）的同时，
还
可能会参照I 帧之前的P 帧（绿色），由于I帧前后的场景可能会有很大的反差甚至根本不
同，所以此时P 帧参考I 帧之前的帧不但会没有意义，反而会造成很多问题。
所以一种新型的帧被引入，那就是IDR 帧。如果这段视频应用了多重参考帧的同时采用了I
D
R 帧，那么帧的顺序就会变成这样：I P B P B P B B P IDR P B… 由于IDR 帧禁止后面
的
帧向自己前面的帧参照，所以这回那个蓝色的P 帧就不会参照绿色的P 帧了。
Weighted Prediction （权重预测）
使用权重预测，就是在参考帧上施加权重。这么说恐怕不太明白，但是向下看就会明白多
了
。在渐变场景（比如画面逐渐变黑），后面的帧除了比前面的帧要暗一些，其他地方都很
相
似，那么权重预测就在这些地方发挥作用了。需要注意的是，权重预测对于交叉渐变（比
如
从一个场景渐变
到另一个场景）不会有作用。
Rate Distortion Optimisation （RDO ，评价变化优化）
RDO 使编码器遇到多种不同的选择的时候，选择最有效的编码方式。RDO 并不是由AVC/H.2
6
4 专家制定的功能，但它是最先由H.264 参考软件所用到的一种决定方法。其他的编码器
也
可以采用RDO，比如XviD 的VHQ 模式已经运用了RDO。
当前AVC/H.264 的问题
如果你对现有的AVC 工具嗤之以鼻，你肯定发现了AVC 的一些问题：
-兼容性：目前不同的AVC 工具支持不同的容器（Container）：
.mp4：mp4 是MPGE-4 标准（ISO 14496-15）指定的AVC 容器。目前支持它的编码器有Nero
、Sorenson、Envivio 和Moonlight。
.mpg：mpg 是MPEG-2 标准（ISO 13818-1,AMD3）指定的AVC 容器。目前支持它的编码器有
：Mainconcept 和Moonlight。（蓝光BD-ROM 也会使用这种容器，具体请参见http://www.
b
lu-ray.com）
.avi：使用AVI 作为容器是不标准的，并且会造成不兼容的问题。使用AVI 可能妨碍AVC
的
一些功能的发挥，也可能会损伤回放的质量，或者降低解码速度。目前支持avi 的编码器
有
VSS、x264（mencoder 和x264 的vfw 都支持）、mpegable。
.264/.h264：通常是参考编码器输出的作为例子的源图像。（mencoder 中的x264 也可以
输
出.264，mp4creator 可以从.mp4 种Demux 出来）
-速度：当前一些编码器的速度很慢（大多是商业预览版）。尽管x264 和NeroDigital’s
A
VC看起来提供了不错的速度和后质量，但是它们仍然改变不了AVC 在一些较老的CPU 上极
为
耗时的事实。
更多文档
如果你想了解更多关于AVC 的信息，就看看：http://www.vcodex.com/h264.html。这里不
但有更详细的介绍，更包含了一些技术层面的东西。
一些总结性的信息可以在http://www.moonlight.co.il/tech_h264.php 和http://www.dsp
r
.com/www/technology/technology.htm 找到。
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