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华北电力人学硕十学位论文

函数ＡＶＳ—ｅｎｃｏｄｅ＿ｉｎｔｒａ＿ｙ（ＡＶＳ＿ｔ拳ｔ，ｕｉｎ缁一ｔ＋ｐｒｅｄ，ｉｎｔ３２＿ｔｉ）和ＡＶＳ—ｅｎｃｏｄｔｉｎｔｒａ－ｕｖ（ＡＶＳｊ木ｔ，ｕｉｎ缁＿ｔ宰ｐｒｅｄ，ｉｎｔ３２ｊｉ）进行帧内编码。

２．２．２帧间预测

帧问预测采用多参考帧预测【搭】技术，使当Ｉｊ｛『块能够从前面几帧图像中寻找更好的匹配，因此能够提高编码效率。ＡＶＳ视频标准限定最多采用两个参考帧，既兼顾了搜索匹配的性能，又大大降低了编码复杂度。

对于运动图像编码，采用变块大小运动补偿【ｌ６】可以大大提高运动预测精确度。ＡｖＳ．Ｐ２中采用了１６×８、８×１６、８×８分割子块，在高分辨率序列编码复杂度和精度方面进行了折衷。另外，增强运动矢量的精度也是提高预测准确度的重要手段之一，而插值滤波器的选择是影响高精度运动补偿性能的一个关键。根据高清视频的特性，ＡＶＳ视频标准在进行运动矢量搜索时采用了ｌ／４像素精度插值，对ｌ／２和ｌ／４像素位置插值均采用４拍滤波器，其效果与６拍滤波器相同，优点是大大降低了访问存取带宽，足一‘个对硬件实现非常有价值的特性。

帧间编码模块主要是利用已编码视频场／帧通过基于块的运动补偿进行编码。这种运动补偿方式是利用运动图像时问上的相关性进行压缩编码的，用参考帧图像对当前图像的每个宏块进行运动估计，找到匹配误差最小的对应块，并计算出运动矢量和误差图像。这样误差图像的值一般会很小，可以利用较少的比特数对其进行编码，而运功矢量占用的比特数非常少，因而采用运动估计方式能够大大提高压缩比。

在ＡＶＳ中定义了两种采用帧间预测编码的帧：前向预测（Ｐ帧）和双向预测（Ｂ帧），由于Ｂ帧需要使用前后双向预测，考虑到向ＤＳＰ移植的空间分配和编码速率问题，本设计中未使用Ｂ帧，但为Ｂ帧保留了结构体定义和函数接口，以便以后进一步扩展。帧问编码步骤如下：利用前一帧或两帧重构图像对当前图像的每一个宏块进行预测，在搜索窗中利用设计好的搜索算法进行最佳匹配块搜索。运动搜索算法是一个层层递进的过程，首先对１６×１６宏块进行运动估计，接着再按１６×８和８×１６分割以及８×８分割进行运动估计，通过计算和比较匹配代价找到最佳模式和最优的运动矢量。找到最佳匹配块后，计算出预测宏块与当前宏块的残差。需要注意的是，在进行预测的时候使用的并非之前帧的原始图像，而是其编码后重构得到的重构图像。这是因为在解码的时候，解码器不可能得到任何一帧原始图像，只能利用编码后的图像进行重构，再利用前一帧重构图像来预测当前图像，因此为了保持编码器和解码器两边的一致，编码器在预测当的图像的时候也利用了前一帧重建图像。６