AVS与国际标准MPEG的区别

图 3 City序列实验结果
图 4 Harbour序列实验结果
图 5 Spincalendar序列实验结果
图 6 Flamingo序列实验结果
从上面的数据可以看出,在逐行编码方面,AVS视频标准的性能与H.264基本一致;在隔行编码方面,由于AVS视频标准目前只支持图像级帧/场自适应编码,平均有0.5dB的性能差距。
三、复杂度对比
表13对AVS与H.264的计算实现复杂性进行扼要对比,大致估算,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%。
表13 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 |
四、小结
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,我们认为AVS标准是能够支撑国家数字音视频产业发展的重要标准。
参考文献
[1]信息技术 先进音视频编码 第2部分:视频. AVS N1165, 2005
[2]黄铁军,高文. AVS标准制定背景与知识产权状况. 电视技术. 2005年第7期.P4-7
[3]Liang Fan, Siwei Ma, Feng Wu. Overview of AVS Video Standard. Proc. 2004 IEEE Intl. Conf. Multimedia Expo., 2004: 423-426
[4]梁凡. AVS视频标准的技术特点. 电视技术. 2005年第7期
[5]ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (MPEG). N6231 Report of The Formal Verification Tests on AVC (ISO/IEC 14496-10 | ITU-T Rec. H.264). December 2003, Waikoloa
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[7]国家广播电影电视总局广播电视规划院. AVS视频压缩质量主观评价(AVS参考软件5.2版)测试报告. 2005年9月
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