主頁(yè)（http://www.130131.com）：視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)回顧及AVS視頻關(guān)鍵技術(shù)(3)

3）多模式幀間預(yù)測(cè)
    幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼是混合編碼技術(shù)框架中最重要的部分之一。AVS標(biāo)準(zhǔn)采用了16×16、16×8、8×16和8×8的塊模式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，而去除了MPEG-4 AVC/ H.264標(biāo)準(zhǔn)中的8×4、4×8、4×4的塊模式，目的是能更好地刻畫物體運(yùn)動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)搜索的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于高分辨率視頻，AVS選用的塊模式已經(jīng)能足夠精細(xì)地表達(dá)物體的運(yùn)動(dòng)。較少的塊模式，能降低運(yùn)動(dòng)矢量和塊模式傳輸?shù)拈_(kāi)銷，從而提高壓縮效率、降低編解碼實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。

4）1/4像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
    AVS和MPEG-4 AVC/ H.264都采用了1/4像素精度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)。MPEG-4 AVC/ H.264采用6抽頭濾波器進(jìn)行半像素插值并采用雙線性濾波器進(jìn)行1/4像素插值。而AVS采用了不同的4抽頭濾波器進(jìn)行半像素插值和1/4像素插值，在不降低性能的情況下減少插值所需要的參考像素點(diǎn)，減小了數(shù)據(jù)存取帶寬需求，這在高分辨率視頻壓縮應(yīng)用中是非常有意義的。

5）參考幀
    在傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（MPEG-x系列與H.26x系列）中，雙向預(yù)測(cè)幀B幀都只有一個(gè)前向參考幀與一個(gè)后向參考幀，而前向預(yù)測(cè)幀P 幀則只有一個(gè)前向參考幀。而新近的MPEG-4 AVC/ H.264充分地利用圖片之間的時(shí)域相關(guān)性，允許P幀和B幀有多個(gè)參考幀，最多可以有31個(gè)參考幀。多幀參考技術(shù)在提高壓縮效率的同時(shí)也將極大地增加存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)存取的開(kāi)銷。AVS中P幀可以利用至多2幀的前向參考幀，而B(niǎo)幀采用前后各一個(gè)參考幀，P幀與B幀（包括后向參考幀）的參考幀數(shù)相同，其參考幀存儲(chǔ)空間與數(shù)據(jù)存取的開(kāi)銷并不比傳統(tǒng)視頻編碼的標(biāo)準(zhǔn)大，而恰恰充分利用了必須預(yù)留的資源。

6）1/4像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償
    AVS的B幀的雙向預(yù)測(cè)使用了直接模式(direct mode)、對(duì)稱模式(symmetric mode)和跳過(guò)模式(skip mode)。使用對(duì)稱模式時(shí)，碼流只需要傳送前向運(yùn)動(dòng)矢量，后向運(yùn)動(dòng)矢量可由前向運(yùn)動(dòng)矢量導(dǎo)出，從而節(jié)省后向運(yùn)動(dòng)矢量的編碼開(kāi)銷。對(duì)于直接模式，當(dāng)前塊的前、后向運(yùn)動(dòng)矢量都是由后向參考圖像相應(yīng)位置塊的運(yùn)動(dòng)矢量導(dǎo)出，無(wú)需傳輸運(yùn)動(dòng)矢量，因此也可以節(jié)省運(yùn)動(dòng)矢量的編碼開(kāi)銷。跳過(guò)模式的運(yùn)動(dòng)矢量的導(dǎo)出方法和直接模式的相同，跳過(guò)模式編碼的塊其運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臍埐钜簿鶠榱�，即該模式下宏塊只需要傳輸模式信號(hào)，而不需要傳輸運(yùn)動(dòng)矢量、補(bǔ)償殘差等附加信息。

7）熵編碼
    AVS熵編碼采用自適應(yīng)變長(zhǎng)編碼技術(shù)。 在AVS熵編碼過(guò)程中，所有的語(yǔ)法元素和殘差數(shù)據(jù)都是以指數(shù)哥倫布碼的形式映射成二進(jìn)制比特流。采用指數(shù)哥倫布碼的優(yōu)勢(shì)在于：一方面，它的硬件復(fù)雜度比較低，可以根據(jù)閉合公式解析碼字，無(wú)需查表；另一方面，它可以根據(jù)編碼元素的概率分布靈活地確定以k階指數(shù)哥倫布碼編碼，如果k選得恰當(dāng)，則編碼效率可以逼近信息熵。

    對(duì)預(yù)測(cè)殘差的塊變換系數(shù)，經(jīng)掃描形成（level、run）對(duì)串，level、run不是獨(dú)立事件，而存在著很強(qiáng)的相關(guān)性，在AVS中l(wèi)evel、run采用二維聯(lián)合編碼，并根據(jù)當(dāng)前l(fā)evel、run的不同概率分布趨勢(shì)，自適應(yīng)改變指數(shù)哥倫布碼的階數(shù)。

    AVS視頻目前定義了一個(gè)檔次（profile）即基準(zhǔn)檔次。該基準(zhǔn)檔次又分為6個(gè)級(jí)別(level)，分別對(duì)應(yīng)高清晰度、標(biāo)準(zhǔn)清晰度與CIF(1/4標(biāo)清，相當(dāng)于VHS或VCD質(zhì)量)應(yīng)用。 與MPEG-4 AVC/ H.264的baseline profile相比，AVS視頻增加了B幀、interlace等技術(shù)，因此其壓縮效率明顯提高，而與MPEG-4 AVC/ H.264的main profile相比，又減少了CABAC等實(shí)現(xiàn)難度大的技術(shù)，從而增強(qiáng)了可實(shí)現(xiàn)性。

    AVS視頻的主要特點(diǎn)是應(yīng)用目標(biāo)明確，技術(shù)有針對(duì)性。因此在高分辨率應(yīng)用中，其壓縮效率明顯比現(xiàn)在在數(shù)字電視、光存儲(chǔ)媒體中常用的MPEG-2視頻提高一個(gè)層次。在壓縮效率相當(dāng)?shù)那疤嵯拢�又較MPEG-4 AVC/ H.264的 main profile的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大為降低。