AVS2的GB帧与s帧

GB帧：

为了支持长期参考帧技术, AVS2引入了背景帧(GB帧) 。考虑到背景帧主要包含场景中的背景区域,其作用是提供参考,而不是观看,因此背景帧是一种不应输出的帧内解码场景图像。当然,如果背景图像确实需要输出, AvS2也是支持的, 此时称为应输出的帧内解码场景图像(G帧) , G帧与 GB帧的主要区别就在于是否输出显示。 GB 帧一般釆用背景建模的方法训练得到, 而训练是需要一段时间的, 因此在 GB帧生成之前,通常采用视频的第一帧作为 G帧,既满足长期参考,也满足输出显示的要求。

AVS2并未规定 GB帧的生成方法,任何背景建模方法都是允许的,只要产生的背景图像符合 GB帧语法即可。为了满足实时传输和存储的需求, 建议采用复杂度较低、建模质量较高的背景建模方法。 AVS2参考软件 RD(reference design)采用了我们提出的 SWRA 作为默认的背景建模方法 ,其主要思想是在计算滑动均值的过程中, 实时地将每个像素点的历史像素值划分成若干数据段, 根,据每个数据段的均值和长度通过加权平均的方法计算出当前像素位置的模型值。当视频场景发生变化时,背景帧将会更新,新生成的 GB帧将替換现有 GB帧,以保证为后续图像提供高质量的背景参考。此外, Avs2的 GB帧存放在独立的场景图像缓冲区中, 因此 GB帧的更新替换不会影响其他参考帧的管理。

S帧：

Avs2场景编码技术引入的另一种帧类型是 s帧, s帧全名为“应参考场景图像的单前向帧间解码图像”,其主要特点是只前向参考 G帧或 GB帧,同时只允许使用 Intra、 S-Skip和 S-Direct三种编码模式,没有运动矢量。由于 G帧或 GB帧的长期存在, S帧通过仅前向参考 G帧或 GB帧实现独立解码,提供随机访问能力。在传统视频编码方法中,位于随机访问点的图像应能独立解码,在 Avs2场景编码技术中, S帧是随机访问点,通过 S帧与 G帧或 GB帧的联合解码,替代 IDR帧实现随机访问。 S帧提供了较 IDR帧更好的编码性能,在有随机访问需求的应用场景下, 能显著降低码率。

在最新的AVS2参考软件RD10.01上测试显示,针对场景类视频,打开场景视频编码技术能显著提高编码性能, 在低延迟(low delay, LD)配置下平均能节省大约31.4%的码率,在随机访问(random access, RA)配置下能节省40.2%的码率；

与 HEVC最新的参考软件 HM16.0相比, AVS2场景编码技术能带来低延迟下约31.0%的码率节省,随机访问下约4l.l%的码率节省；

从以上测试结果来看, Avs2针对场景类视频的压缩是非常高效的,通过长期参考、背景预测等技术去除场景视频中的背景冗余,大幅降低码率。随着以云计算、物联网为主要代表的智.慧城市的不断发展和推进, 日积月累的监控视频、会议视频将带来传输和存储的巨大压力。 AVS2 作为最新的国家视频标准, 将在场景类视频的应用领域发挥不可估量的作用。

转载于http://www.misptc.com/10794.html

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