Формат закодированных данных

Стандарт Н.264 делает различия между модулем кодирования видео VCL(VideoCodingLayer) и абстрактным сетевым модулемNAL(NetworkAbstractionLayer). Выходом процесса кодирования служат данныеVCL(это последовательность бит, представляющая закодированные видеоданные), которые преобразуются в единицыNALперед передачей или хранением. Каждая единицаNALсостоит из первичной байтовой последовательности данныхRBSP(RawByteSequencePayload), то есть из цифровой информации, соответствующей закодированным видеоданным из информационного заголовка. Закодированная видеопоследовательность представлена в виде ряда единицNAL(рис. 3.39), который можно переслать по сети пакетной передачи данных или по каналу связи битовых потоков, также сохранить в файле.

Рис. 3.39.Последовательность передачи единицNAL

Целью раздельной спецификации модулей VCLиNALявляется разграничение процесса видеокодирования (VCL) и подготовка данных к их транспортировке (NAL).

Кодер Н.264 может использовать один или два из ранее закодированных снимков в качестве ссылок для формирования прогноза компенсации движения при кодировании макроблоков или их частей в моде inter.

3.4.2. Базовый профиль Особенности кодирования, обусловленные базовым профилем

Базовый профиль поддерживает закодированные последовательности, в которые входят слои типа IиР. Слои содержат макроблоки в модеintra, в которых каждая область из 1616 или 44 яркостных пикселей и 88 пикселей цветности прогнозируются по ранее закодированным пикселям этого же слоя.P-слои могут состоять из макроблоков в модахintraиinter, а также из пропущенных макроблоков. Блоки в модеinterизР-слоев прогнозируются по нескольким ранее закодированным снимкам с помощью компенсации движения с четвертьпиксельной точностью (по компоненте яркости) векторов движения.

После построения прогноза остаточные данные каждого макроблока преобразуются с помощью целочисленного 44-преобразования, основанного на ДКП, и результат квантуется. Квантованные коэффициенты преобразования упорядочиваются, и соответствующие синтаксические элементы кодируются энтропийным кодером.

В базовом профиле при кодировании коэффициентов преобразования используется энтропийный кодер на основе контекстно-адаптивных кодов переменной длины (CAVLC), а все остальные синтаксические элементы кодируются с помощью кодов фиксированной длины или с помощью экспоненциальных кодов Голомба переменной длины. Квантованные коэффициенты деквантуются, затем применяется обратное преобразование, делается реконструкция (то есть к полученному массиву чисел прибавляется прогноз, сформированный в процессе кодирования) и фильтрация с помощью деблочного фильтра перед (необязательным) сохранением результата для возможного использования в ссылочных снимках при кодировании следующих макроблоков в модеintraилиinter[33].

Использование ссылочных снимков

Ранее закодированные снимки сохраняются в ссылочном буфере (буфере декодированных снимков DPB–DecodedPictureBuffer) как кодером, так и декодером. По умолчанию принято, что закодированные снимки реконструируются кодером и сохраняются с пометкой «снимки с близким сроком», что означает недавнее кодирование снимка, который становится доступным для прогноза. Снимки с близкими сроками идентифицируются с помощью их номера кадра. Снимки с давними сроками обычно являются более старыми; их тоже можно использовать для прогнозирования, и они идентифицируются переменнойLongTermPicNum. Такие снимки хранятся в буфереDPBвплоть до их явного удаления или замены.

Когда снимок кодируется и реконструируется (кодером) или декодируется (декодером), он помещается в буфер декодированных снимков. При этом он помечается как «используемый для ссылок» (следовательно, он не будет участвовать в прогнозах), или помечается как «снимок с близким сроком».

Кодер выбирает ссылочные снимки для кодирования каждой части макроблока в моде inter[33].