H.264 FRExt技術及其應用

一、簡介

　　在2004年7月，JVT又完成了H.264FRExt(即：FidelityRangeExtensions)擴展部分(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個profile。此外，JVT于2005年1月開始進行H.264的一個新擴展部分分層編碼SVC的標準制定工作，計劃于2006年底完成。本文主要介紹H.264 FRExt中的主要技術點及其應用情況。

　　當今編碼性能最好的視頻編碼國際標準H.264為ISO/IEC之下的MPEG標準組與ITU-TSG16之下的VCEG標準組聯合組建的工作組JVT所制定，ITU稱之為H.264，MPEG稱之為MPEG-4Part10，此外還可以稱為AVC、H.26L、JVT標準。JVT于2003年5月完成H.264基本部分標準制定工作，包含Baselineprofile、Extended profile和Main profile，分別包括不同的編碼工具，如表1所示。

　　二、FRExt技術特點

　　1.FRExt4個profile

　　H.264Baselineprofile、Extendedprofile和Main profile都是針對8位樣本數據、4:2:0格式的視頻序列，FRExt將其擴展到8～12位樣本數據，視頻格式可以為4:2:0、4:2:2、4:4:4，設立了High profile(HP)、High 10 profile(Hi10P)、High 4:2:2 profile(Hi422P)、High 4:4:4 profile(Hi444P) 4個profile，這4個profile都以Main profile為基礎，并且為逐漸擴展的包含關系，其所包含的編碼工具和相互關系如表2所示。

　　2.變換方法

　　由于FRExt針對高分辨率的視頻圖象，因此，為了得到更好的編碼效率，在FRExt里增加了一種整數8%8變換方法，變換矩陣為：

　　其計算精度為(8+n)位，其中輸入視頻樣本為n位精度。該變換方法可以通過蝶形方式快速實現，其計算復雜度比H.264中的4%4變換方法稍多一點，見表3所示。

　　在編碼過程中，對于每個宏塊MB編碼器選擇采用4%4變換還是8%8變換，但是，對于幀間宏塊，如果采用8%8子劃分方式(即采用4%8、8%4、4%4模式)，則亮度分量采用4%4變換方法;而對于幀內宏塊，如果亮度分量采用8%8預測方法，則亮度分量采用8%8變換方法。