⑶ 相关的编码问题
如何对已提出的预测模式进行选择(mode decision)和使用运动估计策略(ME)历来都视频编码实现的重点研究课题。在H.263标准的实现软件中对模式的选择是简单的基于对阀值的比较。在新标准的测试软件中使用了拉格朗日率失真优化策略，它是基于使用每种图象块尺寸和每种预测模式而产生的参差及其传输的码率。这样，模式选择可以取得优化的率失真性能但这是以提高运算复杂度为代价的。此优化操作是对下面拉各朗日函数的最小化：
J ＝ SATD + λ?R
其中，R为对应传输的各部分的比特率；λ为优化参数，其与量化参数有很强的相关性。SATD为经过哈德曼变换的4×4块的预测参差绝对值总和。对于所有帧内、帧间宏块编码模式及多参考帧的选择都通过对拉各朗日函数的最小化来实现。通常，视频标准只是包括解码规范，而模式选择的技术研究是属于编码端的范畴，所以不列在标准之内。
3．H.264与其它标准的性能比较
为了阐述H.264的编码效率，我们将其与其它标准如MPEG-2、H.263、MPEG-4等作比较。使用QCIF、CIF格式的图象序列作测试，所有编码器都使用拉各朗日优化技术。我们使用H.264的测试软件JM2.0并使用了Main profile的主要技术特征。对H.263及h.264采用的参考帧数为5，只编码图象序列的第一帧为I帧，每两参考帧P之间插入两个非参考帧B。使用全搜索方式进行32×32整数范围的运动估计。且由预先设定的量化参数来进行比特率的调整。如下图所示为对CIF格式的图象序列Tempete在帧率为15HZ时所作的测试比较：

如上所示我们也可统计出和其它标准比较H.264在比特率上减少的程度：
Codec MPEG4 H.263 MPEG2
H.264 39% 49% 64%
MPEG4 - 17% 43%
H.263 - - 31%
以上是H.264与其它视频编码标准的性能比较，为进一步对新标准的技术特征进行性能分析，我们将H.264采用的帧内编码方案与静态图象编码标准采用的技术作性能比较。 在这里，我们采用H.264的测试软件JM3.9a及不包含ABT技术的Main profile与JPEG2000的测试软件VM9.0的测试结果进行比较。
H.264采用的帧内编码技术性能突出。对大多数测试的图象序列来说，在各种比特率条件下，其性能总是超过JPEG2000。分析原因这可能是H.264采用了多种设计合理的帧内预测模式。另一方面，H.264采用小波变换技术、分级量化及算术编码并没有使用预测技术。在高比特率时，两者处理的图象在主观质量上并无太大差异。然而在低比特率时，JPEG2000的图象看起来更模糊，图象轮廓有明显的环状效应，这是使用小波变换造成高频分量的损失的结果。测试比较结果如下所示：
Sequence(size) Bit rate PSNR
(average) JPEG2000 H.264
News(QCIF) 1.668 42.69 43.77
0.943 35.56 37.63
0.461 29.23 31.27
0.192 24.00 25.00
Tempete(CIF) 2.334 42.27 42.90
1.316 36.01 36.04
0.580 29.43 29.55
0.189 24.44 24.14
从测试后的图象上来看，H.264采用的帧内编码技术在对大图象处理时会出现增益的收缩。然而在低码率的情况下却可以取得很高的增益。针对所有图象序列及比特率，H.264平均对JPEG2000有1.12db的优势。
4．结论与展望
许多人都曾以为传统的基于块的视频编码技术已经落后，将会被屏弃，然而H.264的提出再次证明其在低码率视频压缩方面的优势，仍有着很大挖掘潜力。新标准更进一步体现了对视频信源的适应性，但这种适应性是以提高算法的复杂性和增加对参考帧的存储能力为代价的。
H.264标准不仅是针对视频会议系统，而且涵盖了电视广播、网络流媒体、多媒体信息的数字存储、数字影院等各方面的应用。总之，由于采用了先进的压缩技术，H.264拥有优异的视频实时处理性能，它的提出必将会引发视频传输相关技术研发的又一次浪潮，同时创造出巨大的商业机会。
【参考文献】
T.Wiegand and H.Schwarz,“The emerging H.264/AVC standard”, EBU TECHNICAL REVIEW ,January 2003
Joint Video Team(JVT) of ISO/IEC MPEG&ITU-T VCEG, “Study of Final Committee Draft of Joint Video Specification”,Final Committee Draft ,Document JVT-F100,December 2002
Till Halbach and Mathias Wien,“concepts and performance of next-generation video compression standardization”，October 2002

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