一 编解码基础

问:为什么要进行编解码？

答：如果不对视频进行编解码的话，数据量太大了,存储，IO速度将压力倍增。一个4K,24FPS,1小时的数据量为:3840 * 2160 * 3 * 3600 * 25= 2085.5 G, 播放一个4K网络视频，下载速度将要579M/S。经过H264编码后，数据将缩小40~100 倍, 而新一代编码算法H265 ，压缩率甚至高达200.

问：编码的本质是什么？

答：去冗余。就时间上来说，视频前一帧后一帧有很强的相关性，假设对后一帧只保留变化信息，数据量是不是小很多。 就空间上来说，相邻区域的像素很多都是相同的，假设只保留轮廓信息，那么数据量也会小很多。因此视频压缩就是利用相关性去冗余。

问：视频编码流程？

答：编码分为帧内/帧间编码，K 为帧内帧间编码的开关。 

流程为：预测  > 变化 > 量化 > 熵编码

预测：帧内为当前像素和预测值的插值，帧间像一个运动的物体，在一定窗口内搜索到最佳匹配宏块，然后两个宏块相减得到残差值。

变化编码：时域转换到频域，在这个新领域信号能量重新分布，能量更集中，直流低频分量占大部分，高频占小部分。

量化：把DCT系数除以一个常量，量化后结果是量化步长的整数倍或更多零值，从而达到压缩目的。

熵编码：符号出现概率大的用短码字来表示，符号出现概率小的用长码字来表示。

问：视频解码流程？

答：解码是编码的逆过程，另外需要消除由反量化和反变化重建图像由于误差带来的块效应，还需要在最后加入环路滤波。因此解码流程为：

解析码流头 > 熵解码 >  反量化 > 反变换 > 运动补偿 > 滤波。

解析：码流头结构解析，获取量化步长等信息;  熵解码:MPEG-4 的VLD,H264的CAVLD,CABAD; 反量化:H.263的32级量化，MPEG量化表，H.264的52级量化; 反变换:H.263/MPEG的8x8浮点IDCT，H.264的4x4 块定点IDCT; 运动补偿:根据编码中的像素精度，运动方向信息等方向插值并运动补偿; 滤波：去除方块效应。

二 H.264视频编码

问：H.264视频编码有哪些特点？

答：1 提供16x16,8x8,4x4预测模式，2 多参考帧的运动补偿(以往标准P帧参考为1，B帧参考为2，而h.264 最多参考达32)，3 1/4像素精度的运动补偿，4 环类去除块效应滤波器，5 CAVLC变长编码(比CABAC效果要好)，6 SP,SI 用以解决视频码率切换，7 使用抽象网络层NAL，适应多种网络环境。

问: h.264 算法裆级有哪些及特点？

答：1 Baseline Profile: 提供I/P帧，仅支持Progressive 和 CAVLC，用于视频会话等要求延时低的场景。

        2 Extended Profile:提供I/P/B/SP/SI帧，主要应用于网络视频流。

        3 Main Profile: 常用，应用于消费电子，数字电视广播，数字视频存储。

        4 High Profile: 针对高分辨率和高清晰度专业级视频。

问:H.264有哪些关键技术?

答：帧内预测:利用空间相关性实现的，概括的说就是利用周围的像素点预测当前的像素点。16x16四种预测模式:垂直，水平，直流分量，平面。
帧间预测:用先前编码帧作为参考，对当前图像进行预测编码。运动补偿，运动矢量，整数变换DCT及量化，熵编码，1/4精度运动矢量，多参考帧等方法。

问：SPS,PPS ,SEI 记录了哪些信息？

答：SPS:序列参数集,记录了这一组编码序列相关信息，比如profile(决定编码方式),level(决定最大分辨率和最大帧率)，POC，最大参考帧数目，图像的宽度以宏块为单位，图像的高度以宏块为单位
PPS：图像参数集，编码后数据依赖的参数保存于图像参数集中。PPS/SPS 两者都会保存编码方式的信息。关于SPS/PPS 每个字段及含义请参考：https://www.cnblogs.com/wainiwann/p/7477794.html

SEI：补充增强信息， 不记录实际的图像数据， 主要起补充和增强作用。