H.264学习（一）——帧和场的概念

r囧r小猫 2022-06-18 05:12 777阅读 0赞

**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 (若为 NTSC 则分别为 30 & 60 - 因为我是中国人，因此我采用 PAL 的数值)。

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，影像内的所有文件到了第二个场中将移到不同于第一个场的位置。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。

三、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。![扫描格式][E5_BF_AB_E7_85_A7-2.jpg]

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）

视频序列中帧被分成两个场独立编码。编码规则：

1. I帧可编码成两个I场或一个I场和一个P场，即II、IP.

2. P帧可编码成两个P场或一个P场和一个B场，即PP、PB.

3. 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）

![MBP格式][MBP]

H.264采用的MBAFF方案：

![H.264 MBAFF编码方案][H.264 MBAFF]

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：

![编码例子][E5_BF_AB_E7_85_A7-4.jpg]

视频编码中的PAFF和MBAFF的区别 收藏  
 隔行扫描图像的每帧包括两个场，所以对于隔行扫描图像有三种编码方式：

1、将两场合并为一帧进行编码

2、将两场分别编码

3、将两场合并为一帧，但是在宏块级别上，将一个帧宏块划分为两个场宏块进行编码。

以上前两种编码方式称为图像自适应帧/场编码（PAFF），第三种称为宏块自适应帧/场编码（MBAFF）。

对于一个运动图像，由于场之间存在着较大的扫描间隔，所以帧中相邻两行之间的空间相关性相对于逐行扫描图像较小，因此对来两个场分别编码会更节省码流。对于一个非运动图像，相邻两行之间存在较大的空间相关性，将两场合并为一帧编码更有效。所以PAFF编码方式可以针对整个图像的编码方式做自适应调整，选择帧编码或场编码。

当图像同时存在运动区域和非运动区域时，PAFF的劣势便显现出来，PAFF的自适应粒度太粗，无法实现满足更加精细的编码要求，于是MBAFF应运而生。MBAFF对帧编码或场编码的选择是基于宏块的，MBAFF将两场合并为一帧进行编码，但将每一个帧宏块(16x16)划分为场宏块对(8\*16)，针对每一个帧宏块，比较帧编码和场编码产生的码流大小，使用最节省码流的方式。

[E5_BF_AB_E7_85_A7-2.jpg]: /images/20220618/46bb7e14847940598cd5113c0f4f62e0.png
[MBP]: /images/20220618/20237af9852b4168bb5b7447b94d286c.png
[H.264 MBAFF]: /images/20220618/5ed0b49a8ea14f2191179359360d5205.png
[E5_BF_AB_E7_85_A7-4.jpg]: /images/20220618/1664b643803f4a65bfe0b49800aca234.png