視頻編碼技術(shù)介紹視頻編碼壓縮技術(shù)大家都知道視頻是由一張張靜止的圖像連續(xù)播放構(gòu)成，在網(wǎng)絡傳輸中，如果每幀都傳輸完整的原始圖像，那么視頻的體積會非常大，對網(wǎng)絡傳輸和存儲都是不可接受的，所以就誕生H.263/H.264/H.265這些視頻壓縮技術(shù)。幀內(nèi)壓縮幀內(nèi)壓縮類似于圖片壓縮，跟這一幀的前面（或后面）一幀（或幾幀）無關(guān)，由當前幀中，已編碼的部分來推測當前待編碼的這一部分數(shù)據(jù)是什么。如上圖，幀內(nèi)壓縮基于宏塊進行編碼，宏塊就是把每一幀劃分成一個個小塊，塊的大小可以不等，大片平坦無變化的內(nèi)容劃分成大塊，運動多、細節(jié)多的內(nèi)容劃分成小塊。幀內(nèi)壓縮根據(jù)幀內(nèi)預測算法對宏塊進行壓縮。幀內(nèi)預測算法很多我簡單舉個例子：比如上圖先編好第一個宏塊，第二個宏塊就不存儲完整的圖像信息了，而是記錄和第一個宏塊的差異。幀間壓縮幀間壓縮就是以前一幀或后一幀作為參照物，本幀只存儲和前后幀的變化量。比如上面兩張圖是一個視頻中的前后兩幀，這兩幀的差別很小，可能比一張圖片中的兩個宏塊差別還小，所以用幀間壓縮顯然要比幀內(nèi)壓縮效果好。一般來說，視頻的第一幀是幀內(nèi)預測幀（廢話，它想?yún)⒖计渌麕臄?shù)據(jù)也沒有的參考），場景切換時是幀內(nèi)預測幀（比如視頻里插了一段廣告，這個廣告跟視頻里其他的內(nèi)容都無關(guān)，用它來預測還不如我自己編自己省空間）。下面問題來了：為什么h264/h265的幀內(nèi)壓縮不直接使用現(xiàn)成的圖片壓縮技術(shù)比如jpeg？首先h264和h265所提出得幀內(nèi)壓縮方案要比JPEG的方案優(yōu)秀很多，具體主要體現(xiàn)在預測機制的導入和符號化算法的優(yōu)化。其次，從h264時代開始，視頻壓縮就不得不考慮到在流媒體應用方面的泛用性問題。而以JPEG為主的現(xiàn)有的圖片壓縮算法都是需要先已知整幅圖片，而才對圖片進行壓縮。這使得這些技術(shù)幾乎無法整體遷移至視頻應用領(lǐng)域。而幀內(nèi)壓縮的預測推斷計算使得一副圖像可以做到邊計算邊傳輸，這對于流媒體影像服務來說非?！绑w貼舒適”。I幀I幀又稱幀內(nèi)編碼幀，是一種自帶全部信息的獨立幀，無需參考其他圖像便可獨立進行解碼，可以簡單理解為一張靜態(tài)畫面。視頻序列中的第一個幀始終都是I幀，因為它是關(guān)鍵幀。P幀P幀又稱幀間預測編碼幀，需要參考其前面的I幀或者P幀才能進行編碼。表示的是當前幀畫面與前一幀（前一幀可能是I幀也可能是P幀）的差別。解碼時需要用之前緩存的畫面疊加上本幀定義的差別，生成最終畫面。與I幀相比，P幀通常占用更少的數(shù)據(jù)位，但不足是，由于P幀對前面的P和I參考幀有著復雜的依耐性，因此對傳輸錯誤非常敏感。B幀B幀又稱雙向預測編碼幀，也就是B幀記錄的是本幀與前后幀的差別。也就是說要解碼B幀，不僅要取得之前的緩存畫面，還要解碼之后的畫面，通過前后畫面的與本幀數(shù)據(jù)的疊加取得最終的畫面。B幀壓縮率高，但是對解碼性能要求較高。一個含I、B、P幀的視頻如上圖解碼的時候先解出第一個I幀（圖上的1幀）然后解出第一個P幀（圖上的4幀），之后解出第一個B幀（圖上的2幀）解這個B幀需要參照前面解出的I幀和P幀。之后解出第二個B幀（圖上的3幀）解這個B幀需要參照前面解出的I幀和P幀。注意，B幀參照的前后幀是I幀和P幀，不會去參照前一個或后一個B幀。幀丟失對視頻的影響I幀是重要幀，如果I幀丟了，在下一個I幀前都顯示不出正常的圖像，實際的效果是黑屏或者圖像卡住不動。B幀丟了，只對這一幀有影響，由于幀數(shù)比較高，可能視頻上感覺不出來。P幀丟了，P幀前面的B幀就無法正常生成了，P幀后面的P幀也失去參考，只能去參考丟失的P幀前面一個正常的P幀。體現(xiàn)出來的現(xiàn)象是花屏和馬賽克。直到下一個I幀才會恢復。簡單說一下H.263和H.265編碼H.263編碼只支持I幀和P幀，不支持B幀，屬于上一代技術(shù)，，H.264和H.263相比有更好的壓縮比和圖像質(zhì)量，所以現(xiàn)在H.263已經(jīng)被H.264取代，基本上新的會議系統(tǒng)不會用H.263編碼了。H.265在壓縮算法上相對于H.264做了巨大的優(yōu)化，同樣的畫質(zhì)情況下，H.265比H.264可以節(jié)約一半的帶寬。那么問題來了：如果客戶問到云視訊為什么不支持H.265我們要怎么回答呢？可以參考以下解答：H.265的優(yōu)勢是傳輸帶寬節(jié)約了一半，目前云視訊傳輸碼流在2-