H.264 FRExt技術(shù)及其應(yīng)用

一、簡(jiǎn)介

　　在2004年7月，JVT又完成了H.264FRExt(即：FidelityRangeExtensions)擴(kuò)展部分(Amendment)的制定工作，包括High profile(HP)、High 10 profile(Hi10P)、High 4:2:2 profile(Hi422P)、High 4:4:4 profile(Hi444P) 4個(gè)profile。此外，JVT于2005年1月開始進(jìn)行H.264的一個(gè)新擴(kuò)展部分分層編碼SVC的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，計(jì)劃于2006年底完成。本文主要介紹H.264 FRExt中的主要技術(shù)點(diǎn)及其應(yīng)用情況。

　　當(dāng)今編碼性能最好的視頻編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)H.264為ISO/IEC之下的MPEG標(biāo)準(zhǔn)組與ITU-TSG16之下的VCEG標(biāo)準(zhǔn)組聯(lián)合組建的工作組JVT所制定，ITU稱之為H.264，MPEG稱之為MPEG-4Part10，此外還可以稱為AVC、H.26L、JVT標(biāo)準(zhǔn)。JVT于2003年5月完成H.264基本部分標(biāo)準(zhǔn)制定工作，包含Baselineprofile、Extended profile和Main profile，分別包括不同的編碼工具，如表1所示。

　　二、FRExt技術(shù)特點(diǎn)

　　1.FRExt4個(gè)profile

　　H.264Baselineprofile、Extendedprofile和Main profile都是針對(duì)8位樣本數(shù)據(jù)、4:2:0格式的視頻序列，F(xiàn)RExt將其擴(kuò)展到8～12位樣本數(shù)據(jù)，視頻格式可以為4:2:0、4:2:2、4:4:4，設(shè)立了High profile(HP)、High 10 profile(Hi10P)、High 4:2:2 profile(Hi422P)、High 4:4:4 profile(Hi444P) 4個(gè)profile，這4個(gè)profile都以Main profile為基礎(chǔ)，并且為逐漸擴(kuò)展的包含關(guān)系，其所包含的編碼工具和相互關(guān)系如表2所示。

　　2.變換方法

　　由于FRExt針對(duì)高分辨率的視頻圖象，因此，為了得到更好的編碼效率，在FRExt里增加了一種整數(shù)8%8變換方法，變換矩陣為：

　　其計(jì)算精度為(8+n)位，其中輸入視頻樣本為n位精度。該變換方法可以通過(guò)蝶形方式快速實(shí)現(xiàn)，其計(jì)算復(fù)雜度比H.264中的4%4變換方法稍多一點(diǎn)，見表3所示。

　　在編碼過(guò)程中，對(duì)于每個(gè)宏塊MB編碼器選擇采用4%4變換還是8%8變換，但是，對(duì)于幀間宏塊，如果采用8%8子劃分方式(即采用4%8、8%4、4%4模式)，則亮度分量采用4%4變換方法;而對(duì)于幀內(nèi)宏塊，如果亮度分量采用8%8預(yù)測(cè)方法，則亮度分量采用8%8變換方法。