视频压缩技术的系统考虑
量和变换系数具有不同的模型)。相较于 VLC 熵编码方法 (UVLC/CAVLC),CABAC 能多节省 10 % bit速率。
加权预测:它利用前向和后向预测的加权总和建立对双向内插宏模块的预测,这样可以提高场景变化时的编码效率,尤其是在衰落情况下。
保真度范围扩展
2004 年 7 月,H.264 标准增加了称为保真度范围扩展 (FRExt) [11]的新修订。这次扩展在H.264 中添加了一整套工具,而且允许采用附加的色域、视频格式和位深度。另外还增加了对无损帧间编码与立体显示视频的支持。FRExt 修订版在 H.264 中引入了 4 种新类,即:
* High Profile (HP):用于标准 4:2:0 色度采样,每分量 8 位彩色。此类引入了新的工具 -- 随后详述。
* High 10 Profile (Hi10P):用于更高清晰度视频显示的标准 4:2:0 色度采样,10 位彩色。
* High 4:2:2 10 bit color profile (H422P):用于源编辑功能,如:( 混合。
* High 4:4:4 12 bit color profile (H444P):最高品质的源编辑与色彩保真度,支持视频区域的无损编码以及与新的整数色域变换(从 RGB 到 YUV 及黑色)。
在新的应用领域中,H.264 HP 对广播与 DVD 尤为有利。某些试验显示出 H.264 HP 的性能比MPEG2 提高了 3 倍。下面介绍 H.264 HP 中引入的主要附加工具。
自适应残差块大小与整数 8(8 变换:用于变换编码的残差块可以在 8(8 与 4(4 之间切换。引入了用于 8(8 块的新 16 位整数变换。较小的块仍然可以采用以前的 4(4 变换。
8(8 亮度帧内预测:增加了 8 种模式,除之前的 16(16 和 4(4 块以外,使亮度内部宏模块还能够对 8(8 块进行帧内预测。
量化加权:用于量化 8(8 变换系数的新量化加权矩阵。
单色:支持黑/白视频编码。
8. Windows Media Video 9 / VC-1
Windows Media 是提供网上音乐与视频预订服务与视频流的主要格式。微软公司于 2002 年推出了 Windows Media Video 9 系列编解码器,实现了视频压缩效率的显著提高。WMV9 另外还作为 VC-1 在 SMPTE 中实现了标准化[12]。
与 H.264 类似,它包含许多高级编码工具,不过种类有所不同。除了支持半象素双线性插值之外,WMV9 的 ME 还允许 1/4 象素双立方插值(采用 4 抽头近似双立方滤波器)。另外它还包含与 H.264 类似的环内去块滤波器,不过滤波器和决策细节不同。其他部分功能包括:
多个 VLC 表:WMV9 主类包含多套针对不同类型内容进行优化的 VLC 表。这些表可以在帧级切换,以适应输入视频的特征。
DCT/IDCT 变换切换:WMV9 支持多种 DCT 块大小,包括:8(8、8(4、4(8 和 4(4。其采用专用的 16 位整数变换与逆变换。
量化:采用一般基于步长的量化和死区量化。死区量化可以在低比特率时实现显著节省。
另一个有趣的功能是能够在涉及衰落的情况下采用明确的衰落补偿。它可以提高这些情况下运动补偿的质量。
WMV9/VC-1 在性能方面与 MPEG-2 和 MPEG-4 简化类相比有显著提高,相对于 H.264,其知觉质量感受也非常优秀[13]。不过,在提供相似压缩效率情况下,WMV9/VC-1 与 H.264 主类相比复杂性要求较低。WMV9 广泛应用于个人电脑环境,而且已经成为互联网消费设备中的重要技术。WMV9/VC-1 在好莱坞和独立制片业正日益受宠,多部电影的发行开始采用WMV9/VC-1 进行编码,以实现 PC DVD 上的高清晰播放。此外,WMV9 已经作为新兴的 HD-DVD 格式压缩选项实现了标准化。
9. AVS
2002 年,中国信息产业部成立的音视频技术标准 (AVS) 工作组宣布准备针对移动多媒体、广播、DVD等应用编写一份国家标准。该视频标准称为 AVS [14],由两个相关部分组成 - 针对移动视频应用的 AVS-M 和针对广播与 DVD 的 AVS1.0。AVS 标准与 H.264 相似。
AVS1.0 同时支持隔行和逐行扫描模式。AVS 中 P 帧可以利用 2 帧的前向参考帧,同时允许 B 帧采用前后各一个郑在隔行模式下,4 个场可以用作参考。可以仅在帧级执行隔行模式中的帧/场编码,这一点与 H.264 不同,其中允许此选项的 MB 级自适应。AVS 具有与 H.264相似的环路滤波器,可以在帧级关闭。另外,B 帧还无需环路滤波器。帧内预测是以 8(8 块为单位进行。MC 允许对亮度块进行 1/4 象素补偿。ME 的块大小可以是 16(16、16(8、8(16 或 8(8。变换方式是基于 16 位的 8(8 整数变换(与 WMV9 相似)。VLC 是基于上下文自适应 2D 运行/级别编码。采用 4 个不同的 Exp-Golomb 编码。用于每个已量化系数的编
- 全面解读 嵌入式DSP上的视频编解码(08-19)
- 基于ADSP-TS201S的图像采集处理系统(08-12)
- 基于Blackfin533的H.264编码(08-18)
- 图形液晶显示模块在嵌入式系统中的应用(09-02)
- 基于DSP和FPGA的电视观瞄系统设计(09-02)
- TI手提多媒体设备解决方案(09-23)