AVS中的音视频编码压缩技术

瞬于穿厕梦脚 _卜 __瞬.毋气烹拼. _ _ .煎： _一 t DT l C和反向I I D T M n M C后可以没有误差地完全重构。 t 2 SS . P C立体声编码 3们的性能和复杂度。

SS ( u e r e o n是一种比较高效 r p a sr c i ) PC a o t o g s q l e d 的立体声编码方法，当左/右两个声道有比较强的相关性时， SS采用 PC能够带来比较大的编码增益。其主要原理为当左/右两个声道有比较强的相关性时，一个声道传大值信号，而另一个声道传两个声道的差值信号，编码端的 SS模块和解码端相对应的重建模块构成无损变换对。 PC 2 C C嫡编码 . B 4

AS V视频标准采用了与 H24 .类似的技术框架， 6包括变换、量化、嫡编码、帧内预测、帧间预测、环路滤波等技术模块。A SP视频标准还定义了I P帧和 B帧 V -2帧， 3种不同类型的图像，帧中的宏块只进行帧内预测， I P帧和 B帧的宏块则需要进行帧内预测或帧间预测。 31 V 1 P . A S - 2概述

A S - 2是基于空间和时间的预测和补偿、 V 1P空域的

C C n t eedn bp n c n是一种高 x dpnet l e i ) B( t - c e o ia o g t d效的量化嫡编码方法，具有精细颗粒可调 ( e i f gn i r n a s l iy特征， ca l ) a bi t可调步长为 1 s编码速率可从 1- Kp, b 6 9 K

p连续可调。音频解码器可以根据解码端解码能 6 s b 力，在低于编码比特率下解 A S V编码码流。当解码速率从编码速率到较低比特速率时，解码音乐信号的音质从

变换和基于统计的嫡编码的混合编码。码流结构语法层次从高到低依次为：序列、图像、条带、宏块、图像类型块。有I,, B三种。 P宏块有帧内预测和帧间预测两大类。块，是空间预测补偿、时间预测补偿和空间变换的基本单位。在 A S- 2中，块大小为 8 8 P V1 x像素。在传统的 M E -, G 2M E一第二部分，. 1H23 P G 1M E -, G P P H2,等 6 . 6

高到低逐级衰减。 B编码效率要优于M E A C中 CC PG A的哈夫曼编码， 6 K p canl在 4 shne编码时，B b/ C C平均编 码比特数较 M E A C中的哈夫曼编码节省约 6 P G A%0为了满足不同的应用需求 A S音频编码技术采用 V分模式策略，主要分以下两个模式：

标准中变换单元均为88 x像素块，而运动补偿为 1x6 61, 1x或 88 68 x。而在 M E - A C . 4 P G 4/ 2标准中， VH6预测补 偿和变换的最小单元都是 4 4 x像素块。容易理解的是，块的尺寸越小，帧内和帧间的预测越准确，预测的残差越小，便于提高压缩效率，但同时更多的运动矢量和帧内预测模式等附加信息的传递将花费更多的比特。实验表明，在高分辨率情况下 88 x块的性能比4 4 x块更优，因此 A S-2 V IP的块尺寸固定为 88总体来讲， 8 x。 8的整数变 x换( T比4 4 4的 IT的计算复杂度略高一些， I )个 x C C但 88 x运动补偿，运动估计和环路滤波的复杂度较之 4 4 x要大为降低。

1 Mi P f: ol高质量， ) n i a r e高复杂度； 2 Sabi可分级的码率和编码质量。 l: ) l iy ca t 在 Sa bi l模式下，编码比特流由基本层和多个 cl iy a t增强层组成，这样可以在最小音质损失的情况下动态地 自适应网络带宽的变化以及用户终端的解码能力，极大地增加了系统的灵活性。 A S音频 编码技术与 M E A C技术相比， V V P G C AS

目 V 1P已定义了一个档次( ol即基准档 -2前A S pf ) ri e次。这个档次又分为4个级别，用于标清的4 ( 2 ) .4 .级 0 0 别和 4 (:2级别， . 42 ) 2

:以及用于高清的 6 (:0级别和 . 42 ) 2: 6 (:2级别。 . 4:) 2 2在A S V视频标准中，所有宏块都要进行帧内预测或帧间预测。预测残差要进行 88 x整数变换和量化，然后

音频编码的 M i Pol a r e可以获得与 M E A C n f i P G C L C P f相当或更高的编码质量； M i Pol编解码 rl oe i而其 a ri n f e运算复杂度高于 M E A C P G L C C模式； A S但是 V音频支持可分级编码， M E A C不支持。而 P G C

3 V视频标准中的技术概述 A S AS V标准包括 9部分：系统、视频、音频(部分)参 2、考软件、数字媒体版权管理、移动视频、 I在 P网上传输 A S A S文件格式[ 0 V及 V 2 A -其中 A S标准中涉及视频压缩编码的有两个独立 V

对量化系数进行 z-a扫描( iz g g隔行编码块使用另一种扫 描方式)得到一维排列的量化系数，最后对量化系数进行嫡编码。A S的变换和量化只需要加减法和移位操作， V用 1位精度即可完成。 6 AS V使用环路滤波器对重建图像滤波，其优点：一方面可以消除方块效应，改善重建图像的主观质量；另一方面能够提高编码效率。滤波强度可以自适应调整。 31变换和量化[ .1 . 2 1 M E - MP -, G 4 H2 1H2等标准使 , G 2M E -, 6, 3 PG 1 E P . . 6用 88 x离散余弦变换(C ) 6标准使用 44 D T; 4 H2 . x整数变换，能够避免正变换和逆变换的不匹配问题；考虑到编码性能、实现复杂度、 V - 2 A S P视频标准的主要应用等多方面因素，最终选择了 88 x整数变换， T可用加法和移位 I C直接实现。

的部分：V第二部分(V 1P )主要针对高清晰度和 AS A S-2,高质量数字电视广播和高密度存储媒体应用；它的主要特点为：)性能高， 1编码效率比M E -高 2 PG 2倍以上，与H24 .的编码效率相当；)算法复杂度比H24 6 2 .低； 6 3 )软硬件实现成本低于 H244 .;)专利授权模式简单， 6费用明显低于同类标准。 V第七部分(V -7主要针 AS A SP )对低码率、低复杂度、较低图像分辨率的移动媒体应用。下文分析了 V 1P部分的主要技术特征以及它 A S- 2

1 O f/ I 6 2M 4 V * 26M, 8 I 0 F

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