参考帧(见图1)。
3.熵编码自适应技术
视频信息(或残差信息)经变换、量化后,利用熵编码可进一步压缩码率。以往在熵编码时由于只采用一张固定的码表,无法适应视频信息本身的统计特性,因此压缩比不高。
在H.264中采用了两种自适应的熵编码:上下文自适应变长编码(CAVLC)和上下文自适应二进制算术编码(CABAC),它们都利用待编码视频信息邻近已编码像素的统计特性,因而码率压缩比(编码效率)进一步提高,而后者编码效率更高,但计算更复杂些。
4.R-D优化技术
由信息论可知,在一定失真D下,传输码率有一个最小值R,这时,
f如传送更低码率,其失真必大于D,也就是说R与D之间有一个优化的问题。我们的任务是在一定的传输码率R的限制下要求失真最小,即视频质量最好(见图2)。
仔细分析发现,这个问题十分复杂,牵涉到视频编码中一系列问题,首先是选择编码模式。如上所述,编码模式的种类很多,随着视频内容不同而不同。其次还有编码参数的选择,如多种量化节距(量化步长)、多种变换方式(DCT、小波变换……)、多种熵编码方法等。
最近发展了一种利用拉格兰其的R-D优化算法,其大体步骤如下(以帧间编码为例):
找出以R-D优化为目标的运动矢量mi(这和以往的按当前宏块与参考宏块之间误差最小的目标是不同的);
其中,M为可能的编码模式集合,其失真项为:
f其中,s,s'分别为当前块和参考块,Ai,x,y分别为当前块及其中的像素值,λMOTION为选择运动矢量的拉格兰其常数。
上述公式,可选出R-D优化时的运动矢量mi。
选择编码参数量化值Q(在编码模式已自适应选择时),利用拉格兰其方法实现R一定条件下,失真D最小,具体说是拉格兰其代价函数JMODE最小。
通过调整Q值,计算出DREC和RREC,最后得到JMODE最小值,于是得到R-D最优时的Q值。
由以上可见,其计算量是相当大的。
5.视频信号的去方块后处理
为了提高视频质量,从根本上说,应使接收者的人眼在视觉上享受到一种高质量的图像。因此,现在发展一种解码环路的去方块滤波器,
f它既能滤去由于编码造成的人为的方块效应,又能保留原图像中应有的细节、边缘等。
综上可见,目前的视频压缩编码技术已有了重大进展,在同样码率下,利用以上新的编码技术,相对于H.263或MPEG-4可使码率降低一半,或者说同样码率下,峰值信噪比约有2dB的提高,其代价是复杂度高(即计r