MPEG-4技術的演進與在中國的應用(05-100)

　　幀間預測功能

　　H.264/AVC可根據每個宏塊片編碼類型的不同,以幾種編碼類型中的一種進行傳輸,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編碼類型。在以往的視頻編碼標準中,預測操作都是在轉換域中進行的,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片中的活動補償

　　除幀內宏塊編碼類型外,H.264/AVC還包含多種針對P片宏塊的預測性或活動補償性的編碼類型。宏塊被分割在用于活動描述的大小固定的塊中,每個P類宏塊對應一個特定的宏塊分區?；顒友a償的精度為一個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域,但活動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。由于整個逆轉換過程由精確整數運算定義,因此避免了逆轉換過程中的不錯配現象。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行位移操作,H.264/AVC 中的所有轉換就都能實現。

 

　　圖2 一個H.264的P片宏塊的分區結構

 

　　圖3 多畫面活動補償預測

　　平衡信息量編碼

　　為實現量化轉換系數的傳輸,H.264/AVC采用了更先進的前后自適應可變長度編碼(CAVLC),與僅采用單個VLC列表的方法相比,這一技術能進一步改善平均信息量編碼質量。此外H.264/AVC還支持前后自適應二進制算術編碼(CABAC),與CAVLC相比,CABAC在進行相同質量的電視信號編碼時,通常能夠節約10%到15% 的位率,從而進一步提升了平均信息量編碼效率。