(1) 变换和量化
考虑到编码性能、实现复杂度、AVS 视频标准的主要应用等多方面因素,AVS 视频标准最终选择了8×8离散余弦变换。在AVS中,采用带PIT(Pre Scaled Integer Transform)的8×8 整数余弦变换技术,即正向缩放、量化、反向缩放结合在一起,而解码端只进行反量化,不再需要反向缩放 。AVS的 8×8 变换量化可在16位精度上无失配地实现 。
对于PC机,一般将 DC T中大量的乘加运算使用加法和移位来实现。但就本系统的TMS320DM6446而言,乘加可以通过合理安排流水线而在一个周期内完成,完全没有必要也不应该为了减少乘法而使用大量的加法和移位运算 。而对于2的整次幂的乘法还是应使用移位来实 现,因为移位运算比乘法运算的功耗要低 。
( 2) 帧内预测
AVS视频标准使用帧内预测技术来提高帧内编码宏的编码效率,预测时使用当前块的左边块和上边块中的相邻像素作为参考像素 。AVS视 频 标 准的帧 内预 测 以8×8亮度块和色度块为单位,定义了5 种8×8 亮度块预测模式和4种8×8色度块预测模式(参见表1和图4),大大简化了帧内预测。
( 3) 帧间预测
A V S 支持 P 帧和 B 帧两种帧间预测图像 。P 帧至多采用2个前向参考帧,可在不增加缓冲区大小的前提下提高编码效率;B 帧采用前后各一个参考帧 。
AVS视频标准中运动补偿块的大小包括16×16、16×8、8×16、8×8 等。运动矢量的精度为1/4像素,为得到非整数样本,需要进行插值运算。AVS视频标准定义了2个4抽头 FIR滤波器,分别用于 1/2和1/4亮度样本的插值。与H.264使用的6抽头FIR滤波器相比,AVS视频标准的滤波器实现复杂度较低。
( 4) 环路滤波
基于块的视频编码很容易造成方块效应,特别是在低码率的情况下。AVS 视频标准定义了自适应环路滤波器来消除方块效应,改善重建图像的主观质量,同时可提高编码效率。环路滤波是对亮度块和色度块的边界进行的。滤波时首先对块的水平边界滤波,然后再对块的垂直边界滤波 。滤波强度由宏块编码模式 、量化参数和运动矢量等决定。H.264的环路滤波器滤波时使用边界左右各4个像素,而 A V S 视频标准只使用左右各3个像素,实现复杂度低于H.264的环路滤波器。AVS视频标准使用的环路滤波器也更有利于DSP的并行实现 。
( 5) 熵编码
AVS 视频标准使用k阶( k = 0~3)指数 哥 伦 布码。CBP、宏块模式和运动矢量等用0阶指数哥伦布码编码。量化系数使用全部 4 种指数哥伦布码,采用 2DVLC编码方法,对量化系数的(r un 、level)进行编码。指数哥伦布码的码字结构非常规则,解码器不需要存储码表。量化系数使用的19张映射表所需的存储空间小于 2KB。视频标准还定义了新的ESCAPE编码方法, 能够获得 0.05~0.08dB的编码增益 。