AVS+视频编解码算法-虞露

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视频编解码基础知识

–视频编解码标准发展历程

–视频编解码基本原理

AVS+视频编解码技术

–AVS+视频标准框架

–AVS+高层结构

–AVS+编码技术介绍

预览AVS2视频编解码标准技术

AVS TutorialAug. 20152

三大视频编码标准组织：

–委员会）于1988年成立的专门针对运动图像和语音压缩制定国际标准的组织（ISO/IEC JTC1 SC 29 WG11）

–信事务方面的国际组织––国际电信联盟的电信标准化局专门从事视频编码的专家组（ITU-T SG16 Q6）

–司于2002年6月批准成立。工作组的任务是：面向我国的信息产业需求，联合国内企业和科研机构，制（修）订数字音视频的压缩、解压缩、处理和表示等共性技术标准，为数字音视频设备与系统提供高效经济的编解码技术，服务于高分辨率数字广播、高密度激光数字存储媒体、无线宽带多媒体通讯、互联网宽带流媒体等重大信息产业应用

AVS TutorialAug. 20153

主流视频编码标准

AVS TutorialAug. 2015

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压缩效率变化情况

压缩比第三代标准

HEVC/H.265

AVS2

第二代标准

AVS1,VC-1

AVC/H.264

第一代标准HD: 10Mbps

SD:2.5Mbps

HD: 20 Mbps

SD:5MbpsHD: 5MbpsSD:1Mbps300150

50MPEG-2

AVS TutorialAug. 20155

视频编码技术发展历程：

AVS TutorialAug. 20156

GY/T 257.1-2012 广播电视先进音视频编解码第1部分：视频

俗称AVS+

GB/T 20090.2-(第二次修订）信息技术先进音视频编码

俗称AVS1第2部分：视频

–广播群·单目视频属

GB/T 20090.16信息技术先进音视频编码第16部分：广播视频

俗称AVS+

IEEE 1857-2013 Advanced Audio and Video Coding

–Broadcasting Group ·Monocular Category俗称AVS1

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2002.32002.62003.122006.22012.32012.72013.12目前香山科学会议AVS工作组正式成立，第一次工作组会议AVS1基准档次形成AVS1发布国家标准广电总局科技司与工信部电子信息司共同成立“AVS技术应用联合推进工作组”行业标准（即GY/T257.1-2012、简称AVS+）正式颁布AVS1国标修订版(含基准、加强、伸展、移动4个档次)发布AVS1国标第二次修订版(扩展到16个档次，分为群、属)、

正在报批中

压缩编码依据：信源-信宿特性

–视频信息的表达冗余–信息保持编码

视频信息的时空冗余 预测编码：帧内像素预测、帧间像素预测、其它信息的时空预测符号的统计冗余

变换、扫描与熵编码

变换与量化–人眼的视觉容错特性–有损编码

–混合编码框架

预测+ 变换+ 量化+ 熵编码

AVS TutorialAug. 20159

预测+ 变换+ 量化+ 熵编码

控制

控制数据

变换+量化

残差系数.反量化反变换

熵编码

图像内的

纹理预测

运动补偿

图像内预测/

图像间预测运动信息

运动估计

AVS Tutorial10

标准规定

–码流的语法、语义（第6章位流结构，第7章位流语法和语义，第8章解析过程）

–解码方法（第9章解码过程）

标准未规定

–编码方法：给行业和企业最大的自由空间，创造差异化的产品 类（档次）、级

–类：语法、语义及处理方法（工具）的子集

–级：某一类中对语法元素和语法元素的参数值的限定的集合–高清数字电视广播：广播类@ 6.0.1.08.60级

AVS1从200余项提案中采纳了42项形成基准档次主要工具

–

–

–

–

–变换–16bit-implemented 8x8 integer transform量化和缩放–scaling only in encoder自适应变换系数扫描帧内预测–5 modes帧间预测

运动补偿–16x16/16x8/8x16/8x8 modes运动矢量预测各种特殊的帧间预测模式¼像素精度的亚像素插值–4-taps interpolation filter

–去块滤波器

–熵编码

针对广播应用4项新技术：

–

–

–

–基于上下文的二进制对数算术编码加权量化隔行：P场同极性跳过模式编码技术隔行：B场增强编码模式

高清

4:2:0

峰值码率与

缓存大小样本位宽帧率

级别

参数

每行最大样本数

每帧最大行数

每秒最大帧数

样本精度（位）

亮度样本速率

最大比特率（位每秒）

每秒最大二元符号数

BBV缓冲区大小（位）

每帧最大宏块个数

每秒最大宏块个数

帧编码时最大垂直运动矢量范围（亮度样本数）

场编码时最大垂直运动矢量范围（亮度样本数）

最大水平运动矢量范围（亮度样本数）

图像格式6.0.0.08.601 9201 15260862 668 80020 000 000200 540 1602 457 6008 160244 800[-512,+511.875][-256,+255.875][-2048,+2047.875]4:2:06.0.1.08.601 9201 15260862 668 80050 000 000501 350 40062 488 5768 160244 800[-512,+511.875][-256,+255.875][-2048,+2047.875]4:2:0

语法层次结构

序列图像条带宏块编码块序列：序列头开始到序列结束码或视频编辑码结束重复序列头：可以支持随机访问序列类型：

逐行序列、隔行序列

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