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AVS视频标准和H.264核心技术的区别

时间:02-13 来源:中国多媒体通信 点击:

统计进行适应。上下文建模分析提供编码符号的条件概率估计值。只要利用适当的上下文模型,就能根据待编码符号周围的已编码符号,在不同的概率模型间进行切换,进而充份利用符号间的冗余性。每个语法元素都可以保持不同的模型(例如,运动矢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。

•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。

AVS视频标准

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帧采用前后各一个帧。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码自适应到相同8(8块中前面的符号。由于Exp-Golomb表是参数化的表,因此表较小。用于逐行视频序列的AVS 1.0的视频质量在相同比特率时稍逊于H.264主类。

AVS-M主要针对移动视频应用,与H.264基本规范存在交叉。它仅支持逐行视频、I与P帧,不支持B帧。主要AVS-M编码工具包括基于4(4块的帧内预测、1/4象素运动补偿、整数变换与量化、上下文自适应VLC以及高度简化的环路滤波器。与H.264基本规范相似AVS-M中的运动矢量块大小降至4(4,因此MB可拥有多达16个运动矢量。采用多帧预测,但仅支持2个参考帧。此外,AVS-M中还定义了H.264 HRD/SEI消息的子集。AVS-M的编码频率约为0.3dB,在相同设置下稍逊于H.264基本规范,而解码器的复杂性却降低了大约20%。

H.264和AVS的背景

H.264/MPEG-4AVC是ITU-T的VCG(Video Coding Experts Group)和ISO/IEC的MPEG(Moving Picture Experts Group)联合开发的新一代视频编码标准。应用范围包括可视电话、视频会议等。H.264的主要特色就是极大得提高了压缩率,是MPEG-2及MPEG-4压缩效率的一倍以上。H.264核心技术与之前标准相同,仍采用基于预测变换的混合编码框架,但是在细节的实现上有很大不同,就是细节上的改进导致压缩效率极大得提高。而且新一代视频编码标准H.264具有良好的网络适应性和容错等特点。

AVS的诞生可以说是一个历史的机遇,面对H.264以及MPEG-2等标准高额的专利费,我国数字视频产业面临严重挑战。加上我国致力于提高国内数字音视频产业的核心竞争力,由国家信息产业部科学技术司于2006年6月批准成立了"数字音视频编解码技术标准工作组",联合国内从事数字音视频

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