1、不同音视频标准间的技术对比
视频信息通常为海量信息,需要占用大量的存储空间和传输带宽,视频标准研究的关键在于保证图像视觉效果不失真的情况下优化算法、消除视频数据重的冗余,最大范围地压缩视频数据。
测试结果表明,AVS解码复杂度相当于H.264的30%,AVS编码复杂度相当于H.264的70%。复杂度越低,占用系统资源越少、系统效率则相应提高。
表11 AVS与H.264计算复杂性对比
技术模块 |
AVS视频 |
MPEG-4 AVC/H.264视频 |
复杂性分析 |
帧内预测 |
基于8×8块,5种亮度预测模式,4种色度预测模式 |
基于4×4块,9种亮度预测模式,4种色度预测模式 |
降低约50% |
多参考帧预测 |
最多2帧 |
最多16帧,复杂的缓冲区管理机制 |
存储节省50%以上 |
变块大小运动补偿 |
16×16、16×8、8×16、8×8块运动搜索 |
16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8、4×4块运动搜索 |
节省30~40% |
B帧宏块对称模式 |
只搜索前向运动适量即可 |
双向搜索 |
最大降低50% |
¼像素运动补偿 |
½像素位置采用4拍滤波
¼像素位置采用4拍滤波、线性插值 |
½像素位置采用6拍滤波
¼ 像素位置线性插值 |
降低1/3存储器的访问量 |
变换与量化 |
解码端归一化在编码端完成,降低解码复杂性 |
编解码端都需进行归一化 |
解码器低于 |
熵编码 |
上下文自适应2D-VLC,Exp-Golomb码降低计算及存储复杂性 |
CAVLC:与周围块相关性高,实现较复杂
CABAC:硬件实现特别复杂 |
相比CABAC降低30%以上 |
环路滤波 |
基于8×8块边缘进行,简单的滤波强度分类,滤波较少的像素 |
基于4×4块边缘进行,滤波强度分类繁多,滤波边缘多 |
降低50% |
Interlace编码 |
PAFF帧级帧场自适应 |
MBAFF宏块级帧场自适应 |
降低30% |
容错编码 |
简单的条带划分机制足以满足广播应用中的错误隐藏、恢复需求 |
数据分割、复杂的FMO/ASO等宏块、条带组织机制、强制Intra块刷新编码、约束性帧内预测等,实现特别复杂 |
大大低于 |
AVS视频标准(GB/T 20090.2)是基于我国自主创新技术和国际公开技术所构建的标准,主要面向高清晰度和高质量数字电视广播、网络电视、数字存储媒体和其他相关应用,具有以下特点:
(1)性能高,编码效率是MPEG-2的2倍以上,与H.264的编码效率处于同一水平;
(2)复杂度低,算法复杂度比H.264明显低,软硬件实现成本都低于H.264;
(3)我国掌握主要知识产权,专利授权模式简单,费用低。
基于此,AVS是支撑国家数字音视频产业发展的重要基础性标准。