H.264 FRExt技术及其应用

一、简介

　　在2004年7月，JVT又完成了H.264FRExt(即：FidelityRangeExtensions)扩展部分(Amendment)的制定工作，包括High profile(HP)、High 10 profile(Hi10P)、High 4:2:2 profile(Hi422P)、High 4:4:4 profile(Hi444P) 4个profile。此外，JVT于2005年1月开始进行H.264的一个新扩展部分分层编码SVC的标准制定工作，计划于2006年底完成。本文主要介绍H.264 FRExt中的主要技术点及其应用情况。

　　当今编码性能最好的视频编码国际标准H.264为ISO/IEC之下的MPEG标准组与ITU-TSG16之下的VCEG标准组联合组建的工作组JVT所制定，ITU称之为H.264，MPEG称之为MPEG-4Part10，此外还可以称为AVC、H.26L、JVT标准。JVT于2003年5月完成H.264基本部分标准制定工作，包含Baselineprofile、Extended profile和Main profile，分别包括不同的编码工具，如表1所示。

　　二、FRExt技术特点

　　1.FRExt4个profile

　　H.264Baselineprofile、Extendedprofile和Main profile都是针对8位样本数据、4:2:0格式的视频序列，FRExt将其扩展到8～12位样本数据，视频格式可以为4:2:0、4:2:2、4:4:4，设立了High profile(HP)、High 10 profile(Hi10P)、High 4:2:2 profile(Hi422P)、High 4:4:4 profile(Hi444P) 4个profile，这4个profile都以Main profile为基础，并且为逐渐扩展的包含关系，其所包含的编码工具和相互关系如表2所示。

　　2.变换方法

　　由于FRExt针对高分辨率的视频图象，因此，为了得到更好的编码效率，在FRExt里增加了一种整数8%8变换方法，变换矩阵为：

　　其计算精度为(8+n)位，其中输入视频样本为n位精度。该变换方法可以通过蝶形方式快速实现，其计算复杂度比H.264中的4%4变换方法稍多一点，见表3所示。

　　在编码过程中，对于每个宏块MB编码器选择采用4%4变换还是8%8变换，但是，对于帧间宏块，如果采用8%8子划分方式(即采用4%8、8%4、4%4模式)，则亮度分量采用4%4变换方法;而对于帧内宏块，如果亮度分量采用8%8预测方法，则亮度分量采用8%8变换方法。