深入理解视频编解码技术 基于H.264标准及参考模型PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1视频技术 1

1.1.1模拟视频技术 2

1.1.2数字视频技术 5

1.2视频编解码 9

1.2.1视频压缩的必要性 9

1.2.2视频压缩的可能性 10

1.2.3常见的视频编解码标准 10

1.2.4 H.264标准简介 13

1.3 H.264必备学习工具 14

1.3.1 Source Insight—阅读代码最佳工具 14

1.3.2 Doxygen—分析代码结构好帮手 16

1.3.3 Elecard StreamEye Tools—使用方便的H.264播放与分析工具 17

1.3.4 H264visa—分析码流的强大工具 18

第2章 视频编解码基础 19

2.1预测编码 19

2.1.1预测编码基本概念 19

2.1.2帧间预测编码 20

2.1.3运动估计 21

2.1.4基于块匹配的运动估计 22

2.1.5快速搜索算法 26

2.1.6帧内预测编码 29

2.2变换编码 32

2.2.1变换编码的基本原理 32

2.2.2 K-L变换 34

2.2.3离散傅立叶变换 35

2.2.4离散余弦变换 36

2.2.5整数DCT变换 37

2.2.6哈达玛变换 37

2.2.7游程编码 38

2.2.8各种变换的比较 39

2.3量化 39

2.3.1标量量化 40

2.3.2均匀标量量化器 41

2.3.3最优标量量化器设计 41

2.3.4矢量量化 42

2.4熵编码 43

2.4.1数字图像编码中的信息及其度量方法 43

2.4.2变长编码的基本定理 44

2.4.3熵编码的基本定理 45

2.4.4 Huffman编码 45

2.4.5算术编码的基本原理 46

2.4.6 WNC算术编码算法 49

2.4.7指数哥伦布编码 51

2.5视频编码框架 52

2.5.1视频数据组织结构 53

2.5.2视频编码器结构 55

2.6视频压缩系统的图像质量评价 56

2.6.1视频质量主观评价标准 56

2.6.2视频质量客观评价标准 57

2.6.3视频压缩系统评价指标 58

第3章H.264编解码技术 59

3.1 H.264常见术语解释 59

3.1.1基本名词解释 59

3.1.2档次（profile）和级（level）简介 62

3.2 H.264编解码器框架 63

3.2.1 H.264的分层编解码框架 63

3.2.2 H.264编码器框架 65

3.2.3 H.264解码器框架 66

3.3帧内预测 67

3.3.1 4×4块亮度预测模式 67

3.3.2 16×16块亮度预测模式 70

3.3.3 8×8块色度预测模式 71

3.3.4帧内预测模式的选择 73

3.3.5 4×4亮度帧内预测模式的预测与编码 74

3.4帧间预测 77

3.4.1树状结构分块及运动估计 77

3.4.2亚像素插值 77

3.4.3多参考帧预测 80

3.4.4 M V预测与SKIP模式 81

3.4.5 B帧预测 83

3.4.6加权预测 90

3.5变换与量化 91

3.5.1 H.264中的4×4整数DCT变换推导 91

3.5.2 H.264量化器设计 94

3.5.3 H.264量化表设计 98

3.5.4非一致性量化 100

3.5.5 H.264中的4×4整数DCT变换、量化过程 100

3.5.6 H.264中的8×8整数DCT变换、量化过程 101

3.5.7 H.264中亮度直流系数的4×4哈达玛变换、量化过程 102

3.5.8 H.264中色度直流系数的2×2哈达玛变换、量化过程 103

3.5.9 H.264编码器的变换与量化整体过程 103

3.5.10整数DCT蝶形算法 104

3.5.11游程编码 108

3.6熵编码 109

3.6.1码流结构和语法元素编码 109

3.6.2 CAVLC 110

3.6.3 CABAC 115

3.7去块效应滤波器 138

3.7.1块效应及其产生原因 138

3.7.2后置滤波与环路滤波 138

3.7.3滤波过程 139

3.7.4滤波运算 142

3.8帧/场编码方式 145

3.9 SP与SI帧技术 146

3.9.1 SP与SI帧的引入 146

3.9.2 SP与SI帧的应用 148

3.9.3 SP/SI帧的原理 149

3.10码率控制 153

3.10.1码率控制的基本原理 153

3.10.2常见码率控制方法 154

3.10.3码率控制中的三个模型 155

3.10.4典型码率控制的过程 156

3.10.5 TM5的码率控制模型 157

3.10.6 TMN8的码率控制 161

3.10.7 H.264的码率控制模型 165

3.11模式选择与率失真优化（RDO） 171

3.11.1经典率失真理论 171

3.11.2拉格朗日乘数法与编码模式选择 174

3.11.3理解H.264的拉格朗日参数 177

3.11.4 H.264的率失真策略 178

3.12 H.264的传输与存储 179

3.12.1 NAL单元结构 179

3.12.2 H.264语法元素优先级 180

3.12.3档次、级与参数集 182

3.12.4实时传输协议RTP/RTCP 183

3.13 H.264的差错控制与错误隐藏 190

3.13.1视频传输环境与传输错误 190

3.13.2 H.264的差错控制与错误隐藏 191

第4章H.264标准参考软件JM 206

4.1 H.264开源软件简介 206

4.2搭建JM实验环境 207

4.2.1用VS2005运行JM 207

4.2.2用Source Insight阅读JM代码 209

4.2.3用Doxygen创建JM阅读参考手册 214

4.3 JM86配置参数详解 219

4.3.1 JM86编码器配置参数详解 219

4.3.2 JM解码器配置参数详解 226

4.4使用Elecard tools分析文件 226

4.4.1 Elecard YUV Viewer的使用 226

4.4.2 Elecard StreamEye的使用 228

4.5使用H264visa分析H.264文件 234

4.5.1选择打开模式 235

4.5.2工具栏简介 235

4.5.3封装格式分析 242

4.6 JM86 trace文件分析方法 243

4.6.1 trace文件简介 243

4.6.2使用trace文件分析码流 243

4.6.3利用trace文件调试实例 250

第5章JM86编码器代码分析 253

5.1语法元素详解 253

5.2编码总体过程 272

5.3宏块访问模块 274

5.4帧内预测与变换模块 281

5.5 CAVLC模块 283

5.6去块滤波模块 294

5.7运动估计模块 299

5.8 CABAC模块 310

第6章H.264的DSP移植与优化 324

6.1 DSP芯片基本原理 324

6.1.1 DSP芯片的结构特点 324

6.1.2 DSP芯片的选择 327

6.2 H.264代码的移植与裁剪 329

6.2.1 H.264代码的选择 329

6.2.2 H.264代码的裁剪 330

6.2.3 H.264代码的移植 331

6.3 H.264代码的DSP优化 333

6.3.1优化存储器访问 334

6.3.2使用编译器优化选项 336

6.3.3代码剖析 338

6.3.4 C语言级优化要点 338

6.4 H.264汇编代码优化 344

6.4.1 SIMD以及数据打包技术 345

6.4.2 TMS320C64x+汇编优化 346

第7章 视频编解码技术进展 363

7.1视频图像编解码标准的进展 363

7.1.1高质量视频编码的必要性 363

7.1.2 H.264视频编解码标准的缺点 364

7.1.3 H.264+的研究进展 366

7.1.4 H.265的研究进展 367

7.2嵌入式多媒体处理器发展现状 369

7.2.1嵌入式处理系统的发展 369

7.2.2多媒体系统芯片的实现结构 370

7.2.3 C2 CC1X00处理器体系结构简介 374

参考文献 377