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与 H.264 类似,它包含许多高级编码工具,不过种类有所不同。除了支持半象素双线性插值之外,WMV9 的 ME 还允许 1/4 象素双立方插值(采用 4 抽头近似双立方滤波器)。另外它还包含与 H.264 类似的环内去块滤波器,不过滤波器和决策细节不同。其他部分功能包括:
多个 VLC 表:WMV9 主类包含多套针对不同类型内容进行优化的 VLC 表。这些表可以在帧级切换,以适应输入视频的特征。
DCT/IDCT 变换切换:WMV9 支持多种 DCT 块大小,包括:8(8、8(4、4(8 和 4(4。其采用专用的 16 位整数变换与逆变换。
量化:采用一般基于步长的量化和死区量化。死区量化可以在低比特率时实现显著节省。
另一个有趣的功能是能够在涉及衰落的情况下采用明确的衰落补偿。它可以提高这些情况下运动补偿的质量。
WMV9/VC-1 在性能方面与 MPEG-2 和 MPEG-4 简化类相比有显著提高,相对于 H.264,其知觉质量感受也非常优秀[13]。不过,在提供相似压缩效率情况下,WMV9/VC-1 与 H.264 主类相比复杂性要求较低。WMV9 广泛应用于个人电脑环境,而且已经成为互联网消费设备中的重要技术。WMV9/VC-1 在好莱坞和独立制片业正日益受宠,多部电影的发行开始采用WMV9/VC-1 进行编码,以实现 PC DVD 上的高清晰播放。此外,WMV9 已经作为新兴的 HD-DVD 格式压缩选项实现了标准化。
9. AVS
2002 年,中国信息产业部成立的音视频技术标准 (AVS) 工作组宣布准备针对移动多媒体、广播、DVD等应用编写一份国家标准。该视频标准称为 AVS [14],由两个相关部分组成 - 针对移动视频应用的 AVS-M 和针对广播与 DVD 的 AVS1.0。AVS 标准与 H.264 相似。
AVS1.0 同时支持隔行和逐行扫描模式。AVS 中 P 帧可以利用 2 帧的前向参考帧,同时允许 B 帧采用前后各一个帧。在隔行模式下,4 个场可以用作参考。可以仅在帧级执行隔行模式中的帧/场编码,这一点与 H.264 不同,其中允许此选项的 MB 级自适应。AVS 具有与 H.264相似的环路滤波器,可以在帧级关闭。另外,B 帧还无需环路滤波器。帧内预测是以 8(8 块为单位进行。MC 允许对亮度块进行 1/4 象素补偿。ME 的块大小可以是 16(16、16(8、8(16 或 8(8。变换方式是基于 16 位的 8(8 整数变换(与 WMV9 相似)。VLC 是基于上下文自适应 2D 运行/级别编码。采用 4 个不同的 Exp-Golomb 编码。用于每个已量化系数的编码自适应到相同 8(8 块中前面的符号。由于 Exp-Golomb 表是参数化的表,因此表较小。用于逐行视频序列的 AVS 1.0 的视频质量在相同比特率时稍逊于 H.264 主类。
AVS-M 主要针对移动视频应用,与 H.264 基本规范存在交叉。它仅支持逐行视频、I 与 P 帧,不支持 B 帧。主要 AVS-M 编码工具包括基于 4(4 块的帧内预测、1/4象素运动补偿、整数变换与量化、上下文自适应 VLC 以及高度简化的环路滤波器。与 H.264 基本规范相似,AVS-M 中的运动矢量块大小降至 4(4,因此 MB 可拥有多达 16 个运动矢量。采用多帧预测,但仅支持 2 个参考帧。此外,AVS-M 中还定义了 H.264 HRD/SEI 消息的子集。AVS-M的编码频率约为 0.3dB,在相同设置下稍逊于 H.264 基本规范,而解码器的复杂性却降低了大约20%。
10. 各编解码器的功能与工具对比
表1概述我们介绍的视频标准采用的主要压缩功能与工具。
 表 1:标准编解码器中的主要压缩功能
11. 市场趋势与应用
视频压缩正在市场中催生数量日益增长的数字视频产品。采用数字视频压缩技术的终端设备范围广泛,从电池驱动的便携设备到高性能基础设备。表 2 概述部分应用、主要需求、采用的典型视频编解码器及其在这些应用中的发展趋势。
 表 2:标准应用采用的典型编解码器与发展趋势
12. 实时实现
数字视频的最佳处理器解决方案取决于具体的目标应用。TI 拥有可支持多种标准并满足主要设计及系统约束需求的各种 DSP。TI 的解决方案范围广泛,其中包括低功耗 c5000 DSP 与移动OMAP 应用处理器、高性能 c6000 DSP 与视频优化的高性能 DM64x 和 DM644x 数字媒体处理器。目前倍受关注的处理器之一是未面世的 DM6446,我们将在本节中进行介绍。 |