MPEG-4技術(shù)的演進(jìn)與在中國的應用(05-100)

　　幀間預測功能

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

　　P片中的活動(dòng)補償

　　除幀內宏塊編碼類(lèi)型外,H.264/AVC還包含多種針對P片宏塊的預測性或活動(dòng)補償性的編碼類(lèi)型。宏塊被分割在用于活動(dòng)描述的大小固定的塊中,每個(gè)P類(lèi)宏塊對應一個(gè)特定的宏塊分區?；顒?dòng)補償的精度為一個(gè)樣本距離的四分之一。

　　一般情況下,H.264/AVC的語(yǔ)法可支持無(wú)限制的活動(dòng)矢量,即活動(dòng)矢量可以超出畫(huà)面區域,但活動(dòng)矢量元件預測不能跨越片邊界。

　　整數轉換

　　此外,與以往的視頻編碼標準相似,H.264/AVC也采用預測剩余的轉換編碼,但這種轉換僅應用于4×4塊,而且計算中采用了與4×4離散余弦轉換(DCT)特性基本相同的分離整數轉換,以此取代了4×4DCT。由于整個(gè)逆轉換過(guò)程由精確整數運算定義,因此避免了逆轉換過(guò)程中的不錯配現象。而對于轉換系數的量化,H.264/AVC運用了標量化的方法。塊中的量化轉換系數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位整數值相加,并在16位整數值的基礎上進(jìn)行位移操作,H.264/AVC 中的所有轉換就都能實(shí)現。

 

　　圖2 一個(gè)H.264的P片宏塊的分區結構

 

　　圖3 多畫(huà)面活動(dòng)補償預測

　　平衡信息量編碼

　　為實(shí)現量化轉換系數的傳輸,H.264/AVC采用了更先進(jìn)的前后自適應可變長(cháng)度編碼(CAVLC),與僅采用單個(gè)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(shí),通常能夠節約10%到15% 的位率,從而進(jìn)一步提升了平均信息量編碼效率。