H.264 FRExt技術及其應用

　　在H.264基本部分中，有16%16和4%4兩種預測模式，前者包括4個預測方向，后者包括9個預測方向，FRExt增加8%8預測模式，包括與4%4類似的9個預測方向，并且，8%8預測還增加了對參考樣本點的預濾波處理過程，即在預測前對參考樣本點進行低通濾波處理。

　　4.量化方法

　　類似于MPEG-2，FRExt量化方法采用了基于感知的量化因子矩陣，包括針對幀內和幀間塊的兩種類型矩陣。該方法不以提高客觀質量(如PSNR值)為目標，而以提高主觀質量為考慮點。

　　5.熵編碼方法

　　與4%4類似，FRExt中8%8掃描方式也包括zig-zag和場掃描兩種掃描方式。FRExt對CABAC編碼的上下文模型(contextmodels)進行了擴展。

　　6.色度空間

　　與以前的視頻編碼標準一樣，H.264基本部分是按照YCbCr色度空間進行編碼的，其轉換方法為：

　　例如，可取KR=0.2126，KB=0.0722。

　　FRExt采用了一種新的色度空間YCgCo，其變換方法為：

　　YCgCo可以減少轉換過程的計算復雜度、提高編碼效率。

　　7.無損編碼

　　在H.264基本部分里，通過PCM宏快模式可以支持無損編碼或者對某一區域進行無損編碼。在PCM宏快模式里，樣本值將直接進行編碼，而不需要進行預測、變換和量化。FRExt采用了更為有效的無損編碼方法，不進行變換，但對樣本值采用預測和熵編碼的方法。

　　三、FRExt編碼性能和應用分析

　　經測試，就高清視頻編碼來說，在相同配置情況下，Highprofile(HP)可以比Mainprofile(MP)節省10%的碼流量，比MPEG-2MP節省60%的碼流量。就單色靜止圖象壓縮來說，當采用全幀內編碼(INTRA)模式時，H.264 HP可以比JPEG-2000平均提高0.5dB。幾個具體測試數據可以參見圖1、圖2和圖3。

　　由于H.264FRExt(Highprofile)具有更好的編碼性能，因此，自從JVT完成H.264FRExt標準制定工作后，原來采用H.264 Main profile的應用(例如，高清電視、HD-DVD等)都傾向于采用High profile，例如，DVB在TS 101 154 和TS 102 005中采用HP為衛星、光纜和地面廣播中的視頻標準，DVD論壇的HD-DVD規定HP為每一個解碼器的強制標準之一，藍光標準協會(Blu-Ray Disc Association)BDA在其BD規范中規定HP為每一個解碼器的強制標準之一。可以預見，H.264 FRExt(High profile)標準將會在高清視頻應用領域獲得廣泛的應用。

　　四、結束語

　　針對不同的應用領域，H.264視頻標準提供了Baseline、Extended、Main、High、High10、High4:2:2和High4:4:4一共7個profile，其中Baseline profile已經應用于3GPP、會議電視、可視電話等實時通信領域，Main profile已經應用于ISMA等流媒體領域，High profile已經應用于DVB、HD-DVD等廣電和存儲領域。