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H.264或视频编码器一般如何计算两帧的残差图像?

在计算机视觉和图像处理领域,H.264是一种广泛使用的视频编码器,它采用了帧间预测和编码技术来压缩视频数据。计算两帧的残差图像是H.264编码过程中的关键步骤之一。

计算两帧的残差图像的方法如下:

  1. 首先,将两帧视频数据进行帧间预测,得到一个预测帧。
  2. 然后,将预测帧与实际的视频帧进行差分,得到残差图像。
  3. 最后,对残差图像进行熵编码,以压缩视频数据。

在帧间预测阶段,H.264编码器会使用前面的帧数据来预测当前帧的内容。这样可以减少视频数据的冗余,提高压缩效率。

在计算残差图像的阶段,H.264编码器会将预测帧与实际的视频帧进行差分,得到残差图像。这个残差图像就是两帧之间的差异部分,它可以更好地反映视频数据的特征,有助于提高视频压缩效果。

在熵编码阶段,H.264编码器会对残差图像进行熵编码,以进一步压缩视频数据。这个过程可以减少视频数据的大小,提高视频的传输效率。

总之,H.264编码器通过帧间预测、计算残差图像和熵编码等技术,可以有效地压缩视频数据,提高视频传输的效率和质量。

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在多个参考和多个MV情况下,本文设计网络可以对当前产生更精确预测,产生更少。多参考也有助于生成MV预测,从而降低MV编码成本。使用个深度自动编码器分别压缩和MV。...当前,互联网视频通常被压缩为H.264[31]H.265[22]格式。H.266和AV1等新视频编码标准即将推出。尽管新标准有望改善压缩率,但这种改进伴随着成倍增加编码复杂性。...随后,Djelouah等人也提出了一种基于插值视频压缩方法,该方法将运动信息压缩和图像合成相结合,图像差使用相同自动编码器[8]。...还使用了多个参考和/相关多个MV在/MV优化网络中应用。...最近,Djelouah等人提出了一种基于插值视频压缩方案,其中运动和混合系数直接从潜在表示中解码,直接在潜在空间中计算[8]。但插值模型和压缩模型并没有联合优化。

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第一章:视频编码简述

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视频基础:H264 各种概念

H264 H.264,又称为MPEG-4第10部分,高级视频编码(AVC),也称为H.264MPEG-4第10部分,高级视频编码(MPEG-4 AVC),是基于面向块,运动补偿整数DCT编码视频压缩标准...GOP 个I之间是一个图像序列,在一个图像序列中只有一个I。...视频压缩时候,只需保存运动矢量和差数据就可以完全恢复出当前块。得到运动矢量过程被称为运动估计。 运动估计算法 是视频压缩编码核心算法之一。高质量运动估计算法是高效视频编码前提和基础。...(3)通过使用预测滤波器,得到前一图像数据预测像素。 最后得到还需要DCT一下。 环路滤波 简单地说一下。...使用原因 环路滤波处理后重建像素更有利于参考,进一步减小后续编码像素预测,有效地提高了视频主客观质量。 详细需要自己在详细阅读,这里不展开解释了。

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从方块效应&呼吸效应看编码量化参数对流控作用

一般编码器编码数据往往在这三个因素里面取平衡点:编码图像质量、编码速度(计算复杂度)会影响延时、编码码率。...VBR 它表示编码器会根据图像内容复杂度(实际上是间变化量大小)来动态调整输出码率,图像复杂则码率高,图像简单则码率低。...另外一种就是一种利用时域数据相关性进行压缩,采用参考参考和预测之间宏块计算在此基础上进行压缩。如上图所示,一般用“”Dn 来表示当前块和参考块之间误差。...将 Dn 进一步进行离散余弦变换 DCT后对变换系数进行量化可以进一步压缩数据量。其中该压缩过程是有损一般地随着量化参数QP扩大,图像损失将变大。...解码过程需要进行一次反量化-反变换IDCT 还原,后再根据参考宏块还原原始图像。 量化目的: 量化是在不降低视觉效果前提下减少图像编码长度,减少视觉恢复中不必要信息。

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视频压缩编码技术(H.264) 之间预测

前面我们学习了内预测 相信大家已经都了解 今天 让我们一起来看间预测 是怎么一回事呢? H.264 间预测是利用已编码视频/场和基于块运动补偿预测模式。...计算出每个预测像素后,运动补偿通过当前宏块像素减pred(i,j)而得。举例:一宏块用B_Bi_16×16 模式预测。下图分别给出了基于list0 和list1 参考图像运动补偿参考区域。...相反,解码器计算基于已编码MV list0和list1MV 并计算出解码像素双向预测运动补偿。B 片中skipped 宏块便由解码器用直接模式重建而得。...H.264 还提供多参考可选模式,,这将产生更好视频质量和效率更高视频编码。相对于1 参考,5 个参考可以节约5%~10%比特率,且有助于比特流恢复。...当然,并不是说参考越多越好,经实验,考虑到缓冲区能力和编码器效率,目前一般都选取3~5 个参考 ? ? 怎么样 间预测和内预测有何不同 你都了解了吗

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视频编码(2):H.265 如何H.264 提升 40% 编码效率丨音视频基础

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浅入浅出谈“视频压缩”

同样,我们来举个例子—— 屏幕共享播视频,暂停了,这时相同(图像)按照时间顺序组成了一个视频。...然后原始块减去预测块,得到块(如下图所示)。实际编码时只对块进行操作,这样数据量可以减少。...一般而言视频内容是连续,时域相关性更大,所以一般而言间预测压缩效率更高,因此往往P/B会更小 (下图左边是内预测情况,右边是间预测情况,接近灰色表示较小,接近黑白色表示较大...几代标准(如H.264,H.265)中一般块进行变换,变换核选择:DCT/DST,优点:可分离, 蝶形运算速度很快。 6....环路滤波作用在解码重建之后,下一编码之前,主要作用是—(1) 提升当前主客观质量; (2)当前被后续参考时提升预测精度,减小所需传输

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ECCV 2022|码流信息辅助压缩视频超分框架

然后根据运动矢量扭曲参考以获得预测的当前。预测的当前与真实当前之间差异计算。运动矢量和是编码在视频流中,运动矢量提供视频运动线索,表示之间运动补偿差异。...解码时,我们首先使用解码后参考和运动矢量生成预测图像,然后我们将解码后添加到预测图像中获取目标。很明显,这些信息对视频超分有潜在帮助。...方法 本文提出编解码信息辅助高效压缩视频超分辨率算法框架包含部分,基于运动矢量对齐模块和指示稀疏处理。...得益于运动估计和运动补偿,我们可以很容易地根据相邻内容预测当前平坦区域具有规则结构区域内容而不引入,而复杂纹理区域更容易产生。...因为平坦区域具有规则结构区域占据了视频大部分区域,所以在大多数场景中都很稀疏。基于这些特点,本文提出基于指示稀疏处理可以显着减少时空冗余计算,同时保持与基线模型相当性能。

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视频编码(3):H.266 编码性能比 H.265 再提升 49% 关键丨音视频基础

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HEVC 学习简介

商用领域:高清及超高清(4K,8K)领域 实现目标:HEVC目标在H.264/AVC 基础上,对高分辨率/高保真的视频图像压缩效率提高一倍,也就是在保证相同 视频图像质量前提下,视频码率减少50%...H.264采用4*4(图像比较复杂是用)和16*16(图像比较平滑是用),供9中预测模式。种模式结合使用,可以灵活对于图像质量和纹理细节不同区域采用不同处理方式和大小。...2.2 间预测    从MPEG-2开始,视频编码采用间预测,即视频流中各个并不需要每个都是一副完整图像,因为各个前后画面存在时间上相关性,后面的画面可以在前面的画面的基础上通过加上一个运动矢量...典型IPB,只有I才是完整画面,其他P真就是在I基础上参考预测出来,而B是双向预测,也需要参考IP,通过计算误差信息来构造出一幅完整画面。...编码器传送给解码端采用熵编码方式部分包括预测、运 动矢量和文件头。

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你需要知道H.264

我一直强调基础知识重要性,最近我就花时间学习了 H.264 基础(《新一代视频压缩编码标准:H.264/AVC(第2版)》),力求搞清楚个问题:H.264 编解码过程是怎样?...,比如宏块如何划分,参考宏块 id 等; 差数据(resisual)则是预测编码过程中,预测块和本块数据之间差值; 宏块是解码基本单元,解码器根据预测信息和差数据,进行解码。...编码器基本结构如下图所示: 其中最复杂扩展空间最大,就是预测编码过程了,而预测编码里最重要同时也是最消耗计算资源,是运动估计搜索过程。...此外,无论编码器结构如何,相应视频编码控制都是编码器实现核心问题。...一般它会将视频编码为一个基本层和一组增强层。基本层包含基本信息,可以独立解码,增强层依赖于基本层,可以对基本层信息进行增强,增强层越多,视频信息恢复质量也就越高。

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实时音视频开发理论必备:如何省流量?视频高度压缩背后预测技术

我们将原始像素减去预测像素得到预测,再将预测进行变换、量化,得到变换系数,然后将其进行熵编码后得到视频码流。...接下来:为了可以使后续图像块可以使用已经编码过块进行预测,我们还要对变换系统进行反量化、反变换,得到重建,再与预测值进行求合,得到重建图像。...如下图所示,将视频图像分割成块,在时间相邻图像之间进行匹配,然后将匹配之后部分进行编码,这样可以较好地去除视频信号中视频之间冗余,达到视频压缩目的。...一般情况,时间上越近,它们之间相似性越高,也有例外,例如往复运动场景等,可能相隔几,甚至更远,会有更高相似度。...编码器在实现时,可根据实际应用场景,对搜索算法进行选择。 例如:在实时音视频场景下,计算复杂度是相对有限,运动估计模块要选择计算量较小算法,以平衡复杂度和编码效率。

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从HEVC到VVC:变换技术演进(2)—— 二次变换(Secondary transform)

最早将二次变换应用于视频压缩标准技术方案来自H.264/AVC标准。H.264/AVC标准对16x16内预测变换采用了DCT和二次Hadamard变换相结合机制 [1]。...根据H.264/AVC标准,当宏块(Macroblock)采用16x16内预测模式时, 16x16内预测首先被划分为16个互相不重叠4x4子块,然后对每个4x4子块进行4x4主变换...每个变换矩阵集包含了三个16x16变换核,编码器针对每个块分别选择最优候选变换,并对其索引序号进行传输。...NSST采用变换核一定程度上体现了所对应内预测方向性,如下图所示为45°内预测模式所对应不可分离变换图像(basis image)。 ?...实现一个16x16不可分离变换需要256x256矩阵乘法,这对现阶段设备计算能力是一个不太现实方案,更不必说32x32甚至64x64预测所用到不可分离变换。

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机器学习在HEVC 视频编码中实践

背景与目标 当前视频编码中应用最广泛是AVC(H.264),而HEVC(H.265)作为下一代视频编码算法,在压缩性能上可以再节省40%码率,优势很明显,但H.265对转码机器性能要求较高,实时编码场景时...一图像送入到编码器,先经过间预测之后,得到预测值,预测值与输入数据相减,得到,然后进行DCT变化和量化,得到系数,然后送入熵编码模块输出码流,同时,系数经反量化反变换之后,得到重构图像差值...,然后和内或者预测值相加,从而得到了重构图像,重构图像再经环内滤波之后,进入参考队列,作为下一参考图像,从而一向后编码。...如上图所示,当前CTU开始做CU深度划分计算时,先对当前CU块做merge和 skip计算,然后判断当前最优模式是否为0,如果为0,说明当前块是skip 块,直接结束CU深度计算,如果非0,则需要...首先,创建编码器同时,将预测模型加载到编码器中;然后,在计算当前CU块时,提取上述8个特征值,组成预测样本,归一化后,送给预测模型,经简单计算,会输出-11种情况。

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视频压缩编码技术(H.264) ——编码器和解码器

编码器?解码器? 听到这个词 会不会觉得他们之间 有着某种必然关系呢 究竟是什么关系,一起来看哦~ 编码器 ? 如上图所示,输入场Fn 以宏块为单位被编码器处理。...首先,按间预测编码方法进行处理。如果采用内预测编码,其预测值PRED(图中用P 表示)是由当前片中前面已编码参考图像经运动补偿(MC)后得出,其中参考图像用F’n-1 表示。...正如上述,为了提供进一步预测用参考图像编码器必须有重建图像功能。因此必须使图像经反量化、反变换后得到Dn’与预测值P 相加,得到uFn’(未经滤波)。...如上图所示,由编码器NAL 输出一个压缩后H.264 压缩比特流经熵解码得到量化后一组变换系数X,再经反量化、反变换,得到Dn’。...当该解码器产生PRED与Dn’相加后,就产生uFu’,再经滤波后,最后就得到滤波后Fn’,这个Fn’就是最后解码输出图像编码器、解码器之间是什么关系呢?

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