H.264编解码实验
一．实验项目名称
H264编码
基本参数
| Line | ParameterName | Comment |
|---|---|---|
| 13 | InputFile | 输入文件名 |
| 16 | FramesToBeEncoded | 编码的帧数 |
| 30 | SourceWidth | 源序列宽 |
| 31 | SourceHeight | 源序列高 |
| 33 | OutputWidth | 输出序列宽 |
| 34 | OutputHeight | 输出序列高 |
| 72 | IntraPeriod | I帧长度 |
| 78 | EnableOpenGOP | 是否允许参考下一GOP中的参考帧 |
| 180 | NumberBFrames | I/P帧之间的B帧数目 |
| 194 | HierarchicalCoding | B级编码 |
| 444 | RateControlEnable | 使用简单的码率控制 |
| 445 | BitRate | 码率 |
| 453 | RCUpdateMode | 码率控制方式：0是原始的JM率控制；1是对所有帧都适用的速率控制，不管它的片类型是什么；2是原始加上智能的对I和B片(包括层次)的选择；3是使用比特率统计法对I和B片的原始，混合二次速率控制（实验中应选2或3） |
二．实验要求
- 将自行选择或老师给的两个264文件进行解码，得到相应的YUV文件
- 将上述两个视频序列编码为.264文件
1）固定码率，以不同的GOP长度及形状编码
GOP=15,2B帧；GOP=12,2B帧，GOP=9,2B帧
GOP=4,1B帧；GOP=12,无B帧；GOP=1,全l帧
2）相同的GOP长度及形状，不同的码率
例：1000kb/s，800kb/s，400kb/s，… - 用码流分析软件检查所生成的码流中各种编码模式和运动矢量等信息
- 用播放器观看所生成码流的质量
- 生成率失真曲线
三．实验步骤
修改encode.cfg中的相关参数
1. 不同Gop类型的参数设置
| Gop类型 | IntraPeriod | NumberBFrames |
|---|---|---|
| 15,2B帧 | 15 | 2 |
| 12,2B帧 | 12 | 2 |
| 9,2B帧 | 9 | 2 |
| 4,1B帧 | 4 | 1 |
| 12,0B帧 | 12 | 0 |
| 1,全I帧 | 1 | 0 |
2. 不同码率参数设置
| 码率(kbps) | 40 | 80 | 100 | 200 | 400 | 800 | 1000 |
|---|
3. 基础参数设置
| ParameterName | Value | Value |
|---|---|---|
| InputFile | cy.yuv | cy2.yuv |
| FramesToBeEncoded | 35 | 30 |
| SourceWidth | 352 | 1920 |
| SourceHeight | 288 | 1080 |
| OutputWidth | 352 | 352 |
| OutputHeight | 288 | 288 |
| EnableOpenGOP | 1 | 1 |
| HierarchicalCoding | 2 | 2 |
| RateControlEnable | 1 | 1 |
| RCUpdateMode | 2 | 2 |
注：cy2.yuv进行了resize，尺度变换成352x288；
四．实验结果
1. 六种GOP类型，固定码率40kbps
a. IBBPBBPBBPBBPBB
b. IBBPBBPBBPBB
c. IBBPBBPBB
d. IBPB
e. IPPPPPPPPPPP
f. IIIII…
此处关闭了B帧Hierarchy编码模式，设置HierarchicalCoding=0；并设置RCUpdateMode=1,对所有帧适用的速率控制；
2. 编码模式
I模式，帧内编码（I帧）
P模式，前向预测帧(P帧)，P帧宏块用到I帧和P帧，P模式为主(绿色)
B模式，双向预测帧(B帧)，B帧中的宏块用到I和B模式，B模式为主(蓝色)
3. 运动矢量
I帧为帧内编码，无运动矢量，P帧为前向预测编码，运动矢量为绿色，B帧为双向预测编码，运动矢量有红绿两种颜色。图像中的标记的是每个块的运动矢量，一个块的大小不定，从16x16~4X4。
I帧
P帧
B帧
4. 率失真曲线
不同序列在GOP类型为15,2B时，随码率变化的率失真曲线
纵轴：Y-PSNR(dB)；横轴：码率(kbps);
5. 重建序列
测试序列：cy.yuv;
测试码率：40kbps，1000kbps;
测试GOP类型：15,2B/12,2B
| 40kbps | 1000kbps | |
|---|---|---|
| 15,2B | |
|
| 12,2B | |
|