MPEG-4技術(shù)的演進(jìn)與在中國的應(yīng)用(05-100)

　　幀間預(yù)測功能

　　H.264/AVC可根據(jù)每個宏塊片編碼類型的不同,以幾種編碼類型中的一種進(jìn)行傳輸,并且所有片編碼類型可支持INTRA-4×4和INTRA-16×16兩種類別的幀內(nèi)編碼類型。在以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中,預(yù)測操作都是在轉(zhuǎn)換域中進(jìn)行的,而在H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中,這一操作往往是根據(jù)已編碼塊中的相鄰樣本,在空間域中進(jìn)行的。幀內(nèi)預(yù)測不能跨越片邊界,以保持片與片之間的相互獨立性。

　　P片中的活動補(bǔ)償

　　除幀內(nèi)宏塊編碼類型外,H.264/AVC還包含多種針對P片宏塊的預(yù)測性或活動補(bǔ)償性的編碼類型。宏塊被分割在用于活動描述的大小固定的塊中,每個P類宏塊對應(yīng)一個特定的宏塊分區(qū)?；顒友a(bǔ)償?shù)木葹橐粋€樣本距離的四分之一。

　　一般情況下,H.264/AVC的語法可支持無限制的活動矢量,即活動矢量可以超出畫面區(qū)域,但活動矢量元件預(yù)測不能跨越片邊界。

　　整數(shù)轉(zhuǎn)換

　　此外,與以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相似,H.264/AVC也采用預(yù)測剩余的轉(zhuǎn)換編碼,但這種轉(zhuǎn)換僅應(yīng)用于4×4塊,而且計算中采用了與4×4離散余弦轉(zhuǎn)換(DCT)特性基本相同的分離整數(shù)轉(zhuǎn)換,以此取代了4×4DCT。由于整個逆轉(zhuǎn)換過程由精確整數(shù)運(yùn)算定義,因此避免了逆轉(zhuǎn)換過程中的不錯配現(xiàn)象。而對于轉(zhuǎn)換系數(shù)的量化,H.264/AVC運(yùn)用了標(biāo)量化的方法。塊中的量化轉(zhuǎn)換系數(shù)通常按照之字形順序進(jìn)行掃描,并采用平均信息量編碼的方式傳輸。只要16位整數(shù)值相加,并在16位整數(shù)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行位移操作,H.264/AVC 中的所有轉(zhuǎn)換就都能實現(xiàn)。

 

　　圖2 一個H.264的P片宏塊的分區(qū)結(jié)構(gòu)

 

　　圖3 多畫面活動補(bǔ)償預(yù)測

　　平衡信息量編碼

　　為實現(xiàn)量化轉(zhuǎn)換系數(shù)的傳輸,H.264/AVC采用了更先進(jìn)的前后自適應(yīng)可變長度編碼(CAVLC),與僅采用單個VLC列表的方法相比,這一技術(shù)能進(jìn)一步改善平均信息量編碼質(zhì)量。此外H.264/AVC還支持前后自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC),與CAVLC相比,CABAC在進(jìn)行相同質(zhì)量的電視信號編碼時,通常能夠節(jié)約10%到15% 的位率,從而進(jìn)一步提升了平均信息量編碼效率。