音视频高手课06-H264编码基础01帧与场

帧和场的概念

一、何谓场?

​ 每个电视帧都是通过扫描屏幕两次而产生的,第二个扫描的线条刚好填满第一次扫描所留下的缝隙。每个扫描即称为一个场。因此 25 帧/秒的电视画面实际上为 50 场/秒

​ 若要取得包含最大细节的帧,您需要合并两个场内的信息。截至目前为止,这些观念都很简单,不过若考虑到动态画面,就不是那么容易了。因为摄像机将依次地扫描这两个场, 这将有助于电视画面的动作更为顺畅,不过这也是场在编辑时所会造成的困扰。

二、计算机与电视

当计算机在显示器上播放视频时,它只会显示一系列完整的帧,而不使用交错场的电视技巧。因此针对计算机显示器所设计的视频格式和 MPEG-1 都不使用场。专为这些格式设计的视频编辑软件就无法正确地处理场,因此不适合产生用于电视的视频。若您的影片将通过电视来播放,务必使用可处理场的编辑程序。

一、概述

原始视频帧(最原始的视频数据)根据编码的需要,以不同的方式进行扫描产生两种视频帧:连续或隔行视频帧,隔行视频帧包括顶场和底场,连续(遂行)扫描的视频帧与隔行扫描视频帧有着不同的特性和编码特征,产生了所谓的帧编码和场编码。一般情况下,遂行帧进行帧编码,隔行帧可在帧编码和场编码间选取。

帧、场的 临近行相关性并不相同。 帧的临近行相关性强,实践相关性弱,因为某行的临近行(下一行)要一场扫描完才能被扫描,因此在压缩静止图像或运动量不大的图像时采用帧编码方式。场的临近行时间相关性强,空间相关性差,因为场的一行扫描完毕,接着对场中下一行扫描,因此对运动量大的图像采用场编码方式,实际的视频图像有快有慢,有粗有细,应根据这个标准自适应选择帧/场编码方式。

扫描格式

在帧编码中,参考为帧图像,采用帧运动补偿,两个场是联合编码,;在场编码中,参考为场图像,两个场是分别编码,采用场运动补偿。

二、 视频序列帧、场编码方式
  1. 固定帧编码(全帧)----视频序列的全部帧始终采用帧编码方式。

  2. 固定场编码(全场)

    1 视频序列中帧被分成两个场独立编码。编码规则:

    2 I帧可编码成两个I场或一个I场和一个P场,即II、IP.

    3 P帧可编码成两个P场或一个P场和一个B场,即PP、PB.

    4 B帧可编码成两个B场,即BB.

  3. 图像级帧、场自适应编码 (PAFF)

    视频序列能被编码成一个帧或两个场,自适应选择原则是根据采用该种编码方式的每一帧的RD值。

  4. 宏块级帧、场自适应(MBAFF)

    为了进一步提高编码效率,采用了宏块级帧场自适应.,宏块级采用了宏块对(MBP)为基本编码单元(如图2所示)

11.jpg

​ H.264采用的MBAFF方案:

H.264 MBAFF编码方案

在图像中运动比较大的地方采用场编码,运动比较小的地方采用帧编码,编码顺序例子如下:

13.jpg
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