MPEG-4/H.264視頻編解碼工程實踐(含光盤)（簡體書）

《MPEG-4/H.264視頻編解碼工程實踐》介紹了基于Visual C++2005及TI DSP平臺進行視頻算法優化的實現過程和技術難點，并提供了書中所有源代碼。主要內容包括：視頻編解碼原理及視頻圖像的捕獲與顯示、基于Visual C++2005分析MPEG-4/H.264編解碼原理、基于TI DSP設計和優化開源工程（Xvid/x264/ffmpeg）、視頻算法的標準接口XDAIS開發和視頻監控中心軟件設計等。
《MPEG-4/H.264視頻編解碼工程實踐》中的案例均來源于筆者開發中的工程實踐，具有很強的實用價值。讀者既可以基于案例進行特定的開發，也可以直接應用。數字視頻編解碼已經形成了一個巨大的產業，視頻編解碼算法是其技術核心。

路錦正，10多年的研究所和外企工作經歷，積累了豐富的音／視頻編／解碼工作經驗，尤其是對VisualC++、DSP開發音／視頻應用、優化視頻算法等方面的研發經驗更為深厚。

《MPEG-4/H.264視頻編解碼工程實踐》：書中案例源于工程實踐，讀者可直接應用，也可基于案例進行特定開發！
光盤包含書中所有案例的源文件。

第1章 視頻編解碼基礎1
1.1 視頻編碼的必要性和可行性2
1.2 視頻編碼壓縮原理及主流算法3
1.3 視頻解碼原理及主流解碼器16
1.4 ASIC與可編程芯片17
1.5 開源的視頻CODEC18
1.6 本章小結19

第2章 建立和生成編解碼視頻序列21
2.1 視頻數據來源22
2.2 DirectShow實現視頻采集23
2.3 VFW技術實現視頻采集42
2.4 YUV序列圖像顯示52
2.5 本章小結62

第3章 Xvid實現MPEG-4視頻編解碼63
3.1 概述64
3.2 Xvid視頻編碼分析65
3.3 Xvid視頻解碼分析79
3.4 Xvid的MMX/SSE技術優化91
3.5 運行Xvid系統100
3.6 Xvid編解碼實驗103
3.7 本章小結105

第4章 數字媒體處理器TIDM64x開發平臺106
4.1 概述107
4.2 適于數字媒體處理的DSP108
4.3 DSP開發環境CCS114
4.4 視頻算法DM64x平臺優化137
4.5 數字媒體處理器TIDM642DSP154
4.6 本章小結158

第5章 DM642平臺優化設計Xvid視頻編解碼159
5.1 優化準備160
5.2 DM642視頻算法優化策略167
5.3 DM642平臺下優化Xvid視頻編碼169
5.4 DM642平臺下優化Xvid視頻解碼195
5.5 平臺優化實驗及分析199
5.6 本章小結202

第6章 x264實現H.2 64視頻編碼203
6.1 H.2 64概述204
6.2 H.2 64視頻算法原理205
6.3 x264視頻編碼分析217
6.4 編譯運行x264239
6.5 系統效果展示244
6.6 本章小結246

第7章 ffmpeg實現H.2 64視頻解碼247
7.1 ffmpeg應用基礎248
7.2 ffmpeg工作流程分析249
7.3 H.2 64解碼過程剖析254
7.4 H.2 64視頻解碼實驗278
7.5 本章小結278

第8章 媒體處理器DM642優化H.2 64視頻編碼280
8.1 概述281
8.2 創建H.2 64視頻編碼器281
8.3 使用H.2 64視頻編碼器288
8.4 銷毀H.2 64視頻編碼器317
8.5 實驗H.2 64視頻編碼器318
8.6 本章小結321

第9章 eXpressDSP算法接口標準開發322
9.1 xDAIS開發基礎323
9.2 H.2 64編碼算法的xDAIS封裝324
9.3 使用xDAIS封裝的H.2 64編碼庫342
9.4 本章小結348

第10章 視頻監控中心軟件設計349
10.1 概述350
10.2 位圖界面設計350
10.3 多路圖像的高效顯示367
10.4 使用視頻監控中心軟件373
10.5 本章小結374
參考文獻375

1）CAVLC
可變字長編碼VLC的基本思想就是，對出現頻率大的符號使用較短的碼字，而出現頻率小的符號采用較長的碼字，這樣可以使平均碼長最小。在CAVLC中，H.264采用若干VLC碼表，不同的碼表對應不同的概率模型。編碼器能夠根據上下文，如周圍塊的非零系數或系數的絕對值大小，在這些碼表中自動地選擇，最大可能地與當前數據的概率模型匹配，從而實現了上下文自適應的功能。
2）CABAC算術編碼是一種高效的熵編碼方案，其每個符號所對應的碼長被認為是分數。由于每一個符號的編碼都與以前編碼的結果有關，所以它考慮的是信源符號序列整體的概率特性，而不是單個符號的概率特性，因而它能夠更大程度地逼近信源的極限熵，極大的降低碼率。
1.3 視頻解碼原理及主流解碼器
根據前述的視頻編碼過程，視頻解碼流程是編碼的逆操作。實際上，任何一個編碼器都隱含了解碼器的大部分操作，如對于MPEG-4視頻編解碼算法來說，在圖像或殘差做DCT變換、量化後，接著是反量化、IDCT變換，然後將重建的數據補償到編碼圖像中，從而保證解碼時數據不會產生偏差。而實際的解碼器只是增加了熵解碼的操作，後續的處理與編碼器中的圖像幀重建是相同的。
圖1-10列出了混合編碼算法框架的視頻解碼原理流程圖。首先解析碼流的頭數據，獲取編碼圖像的有關參數，包括幀編碼類型（I／P）、圖像寬度或高度等，後續就是以宏塊為單位循環解碼，圖中的陰影框表示以宏塊為處理單元循環執行。熵解碼是可變長編碼VLC的逆操作，即VLD。H.263／MPEG-1／2／4是Huffman熵解碼，即通常意義上的VLD，而H.264則是采用了算術解碼，又包括CAVLD、CABAD。另外，對于幀間編碼的宏塊，解碼器還要解析出當前宏塊的運動向量。熵解碼後是反量化操作，反量化就是量化結果乘以量化步長，對于不同的解碼算法又有不同的反量化處理，H.2 63采用了32級的均勻量化，即宏塊數據采取一個量化步長；MPEG.4 除了支持H.263的均勻量化外，還增加了量化表的處理方式；H.264采用了52級的均勻量化方式。反量化處理後，進行反變換IDCT對H.263／MPEG-1／2／4采取了8x8塊的浮點式IDCT，H.264采取了4x4的整數ICT。運動補償是解碼器中的重點，占用了約60％以上的計算負荷，這是因為碼流統計中幀問編碼為主要的編碼類型，而與之對應的處理就是插值運動補償，根據從碼流中解析的運動向量信息，定位參考幀的確切位置，然後計算1／2／4像素精度的插值，最後把結果補償（加）到重建幀中。解碼器中的最後處理是可選的去除塊效應（MPEG-4）、環路濾波（H.264）、圖像擴展等。