MPEG-4技術(shù)的演進(jìn)與應(yīng)用

AVS需要對輸入宏塊進(jìn)行預(yù)測，圖4所示的開關(guān)S0 用于選擇幀間和幀內(nèi)宏塊所需的正確預(yù)測方法。幀內(nèi)預(yù)測源自左上方塊中的相鄰像素。由于采用的是8×8整數(shù)轉(zhuǎn)換，因此空間預(yù)測的單元大小也是8×8。幀間預(yù)測則源自解碼幀和解碼場。AVS支持16×16、16×8、8×16和8×8這4種尺寸的塊，但總體而言，高分辨率視頻很少使用小尺寸的塊。AVS幀間塊的活動矢量精度為四分之一像素。

在AVS中，預(yù)測剩余誤差需通過8×8整數(shù)轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。漸進(jìn)塊仍然按照之字形順序進(jìn)行掃描，與MPEG-2中的掃描順序相似。但AVS卻通過自適應(yīng)VLC編碼技術(shù)在逐行掃描塊中定義了一種新的掃描順序，四種不同類型的Exp-Golomb密碼本也分別對應(yīng)不同的分配方式。此外，AVS還定義了一些映射表，可將編碼符號映射到特殊編碼及其成分中。

預(yù)測與當(dāng)前重建錯誤圖像的總數(shù)構(gòu)成了重建基準(zhǔn)。AVS在活動補(bǔ)償環(huán)路中使用了一個去塊濾波器，能夠根據(jù)塊的工作情況與QP參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。

由于MPEG-2編碼解碼器與系統(tǒng)在現(xiàn)有的廣播系統(tǒng)中得到了廣泛的運(yùn)用，因此AVS的語法結(jié)構(gòu)也特別采用了與MPEG-2類似的設(shè)計，因此能夠直接應(yīng)用于現(xiàn)有的MPEG-2系統(tǒng)。

目前，AVS可支持YUV 4:2:0和YUV 4:2:2采樣結(jié)構(gòu)，以及8位樣本精度，用于色度格式的2位無正負(fù)整數(shù)則為諸如YUV 4:4:4 或RGB 4:4:4之類的其他順序格式保留了應(yīng)用空間。

圖4 AVS 視頻編碼器框圖

圖5 PR8185單芯片解決方案

實現(xiàn)AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)

平均信息量編碼

首先，AVS 采用了 序列Exp-Golomb編碼表 (k=0， 1， 2， 3)、CBP、宏塊編碼模式和活動矢量， 并通過 序列 Exp-Golomp 編碼表進(jìn)行解碼。由于對Exp-Golomp 編碼表進(jìn)行了調(diào)整，AVS解碼器并不需要存儲這些編碼表。而語法元素可以利用帶有可選擇查找表的簡單分析進(jìn)行解碼。 AVS定義的19 個映射表盡管只占用了不到2k 字節(jié)的空間，卻能很好地適應(yīng)不同的分配，并具有很高的編碼能力。

轉(zhuǎn)換和量化

與 H.264/AVC 和 MPEG-2不同的是， AVS 采用8×8 整數(shù)轉(zhuǎn)換。為了減少解量化和逆轉(zhuǎn)換中的取整誤差，AVS還專門設(shè)置了一種特殊程序，并且各種操作均可在16 位內(nèi)完成。

幀內(nèi)預(yù)測

AVS 視頻標(biāo)準(zhǔn)采用了幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)，改進(jìn)了幀內(nèi)編碼的宏塊性能。與AVC/H.264相比， AVS 定義了5種用于8×8亮度塊的模式和 4種用于8×8 色度塊的模式。