H.264 FRExt技術(shù)及其應用

　　在H.264基本部分中，有16%16和4%4兩種預測模式，前者包括4個(gè)預測方向，后者包括9個(gè)預測方向，FRExt增加8%8預測模式，包括與4%4類(lèi)似的9個(gè)預測方向，并且，8%8預測還增加了對參考樣本點(diǎn)的預濾波處理過(guò)程，即在預測前對參考樣本點(diǎn)進(jìn)行低通濾波處理。

　　4.量化方法

　　類(lèi)似于MPEG-2，FRExt量化方法采用了基于感知的量化因子矩陣，包括針對幀內和幀間塊的兩種類(lèi)型矩陣。該方法不以提高客觀(guān)質(zhì)量(如PSNR值)為目標，而以提高主觀(guān)質(zhì)量為考慮點(diǎn)。

　　5.熵編碼方法

　　與4%4類(lèi)似，FRExt中8%8掃描方式也包括zig-zag和場(chǎng)掃描兩種掃描方式。FRExt對CABAC編碼的上下文模型(contextmodels)進(jìn)行了擴展。

　　6.色度空間

　　與以前的視頻編碼標準一樣，H.264基本部分是按照YCbCr色度空間進(jìn)行編碼的，其轉換方法為：

　　例如，可取KR=0.2126，KB=0.0722。

　　FRExt采用了一種新的色度空間YCgCo，其變換方法為：

　　YCgCo可以減少轉換過(guò)程的計算復雜度、提高編碼效率。

　　7.無(wú)損編碼

　　在H.264基本部分里，通過(guò)PCM宏快模式可以支持無(wú)損編碼或者對某一區域進(jìn)行無(wú)損編碼。在PCM宏快模式里，樣本值將直接進(jìn)行編碼，而不需要進(jìn)行預測、變換和量化。FRExt采用了更為有效的無(wú)損編碼方法，不進(jìn)行變換，但對樣本值采用預測和熵編碼的方法。

　　三、FRExt編碼性能和應用分析

　　經(jīng)測試，就高清視頻編碼來(lái)說(shuō)，在相同配置情況下，Highprofile(HP)可以比Mainprofile(MP)節省10%的碼流量，比MPEG-2MP節省60%的碼流量。就單色靜止圖象壓縮來(lái)說(shuō)，當采用全幀內編碼(INTRA)模式時(shí)，H.264 HP可以比JPEG-2000平均提高0.5dB。幾個(gè)具體測試數據可以參見(jiàn)圖1、圖2和圖3。

　　由于H.264FRExt(Highprofile)具有更好的編碼性能，因此，自從JVT完成H.264FRExt標準制定工作后，原來(lái)采用H.264 Main profile的應用(例如，高清電視、HD-DVD等)都傾向于采用High profile，例如，DVB在TS 101 154 和TS 102 005中采用HP為衛星、光纜和地面廣播中的視頻標準，DVD論壇的HD-DVD規定HP為每一個(gè)解碼器的強制標準之一，藍光標準協(xié)會(huì )(Blu-Ray Disc Association)BDA在其BD規范中規定HP為每一個(gè)解碼器的強制標準之一?？梢灶A見(jiàn)，H.264 FRExt(High profile)標準將會(huì )在高清視頻應用領(lǐng)域獲得廣泛的應用。

　　四、結束語(yǔ)

　　針對不同的應用領(lǐng)域，H.264視頻標準提供了Baseline、Extended、Main、High、High10、High4:2:2和High4:4:4一共7個(gè)profile，其中Baseline profile已經(jīng)應用于3GPP、會(huì )議電視、可視電話(huà)等實(shí)時(shí)通信領(lǐng)域，Main profile已經(jīng)應用于ISMA等流媒體領(lǐng)域，High profile已經(jīng)應用于DVB、HD-DVD等廣電和存儲領(lǐng)域。