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我视频编码国家标准AVS与国际标准MPEG的比较 数字音视频编解码技术标准工作组 黄铁军 本文从技术角度对MPEG-2 的视频标准、MPEG-4 AVC/H.264和AVS视频(GB/T 200090.2) 三个视频标准进行对比，包括技术方案、主观测试、客观测试、复杂度等四个 方面。 一、技术对比 AVS 视频与 MPEG 标准都采用混合编码框架 （见图1），包括变换、量化、熵编码、 帧内预测、帧间预测、环路滤波等技术模块，这是当前主流的技术路线。AVS 的主要创新 在于提出了一批具体的优化技术，在较低的复杂度下实现了与国际标准相当的技术性能， 但并未使用国际标准背后的大量复杂的专利。AVS-视频当中具有特征性的核心技术包括： 8x8 整数变换、量化、帧内预测、1/4 精度像素插值、特殊的帧间预测运动补偿、二维熵编 码、去块效应环内滤波等。 编码控制 控制数据 变换/量化 量化后的 - 变换系数 解码器 反量化 反变换 熵编码 帧内 预测 环滤波 帧内/帧间 运动补偿 预测 运动 数据 运动估计 图 1 典型视频编码框架 AVS 视频编码器框图如下图所示。 图 2 AVS 视频编码器框图 AVS视频标准定义了I帧、P帧和B帧三种不同类型的图像，I帧中的宏块只进行帧内预 测，P帧和B帧的宏块则需要进行帧内预测或帧间预测，图中S 是预测模式选择开关。预测 0 残差进行 8×8 整数变换（ICT ）和量化，然后对量化系数进行zig-zag扫描（隔行编码块使 用另一种扫描方式），得到一维排列的量化系数，最后对量化系数进行熵编码。AVS视频标 准的变换和量化只需要加减法和移位操作，用 16 位精度即可完成。 AVS 视频标准使用环路滤波器对重建图像滤波，一方面可以消除方块效应，改善重建 图像的主观质量；另一方面能够提高编码效率。滤波强度可以自适应调整。 AVS 标准支持多种视频业务，考虑到不同业务之间的互操作性，AVS 标准定义了档次 （profile ）和级别（level ）。档次是 AVS 定义的语法、语义及算法的子集；级别是在某一 档次下对语法元素和语法元素参数值的限定集合。为了满足高清晰度/标准清晰度数字电视 广播、数字存储媒体等业务的需要，AVS 视频标准定义了基准档次（Jizhun profile ）和 4 个级别（4.0 、4.2 、6.0 和 6.2 ），支持的最大图像分辨率从 720×576 到 1920×1080，最大比 特率从 10 Mbit/s 到 30 Mbit/s 。 表 1 AVS 与 MPEG-2、MPEG