PAFF 和MBAFF

PAFF 和MBAFF：当对隔行扫描图像进行编码时，每帧包括两个场，由于两个场之间存在较大的扫描间隔，这样，对运动图像来说，帧中相邻两行之间的空间相关性相对于逐行扫描时就会减小，因此这时对两个场分别进行编码会更节省码流。对帧来说，存在三种可选的编码方式：将两场合并作为一帧进行编码(frame 方式)或将两场分别编码(field 方式)或将两场合并起来作为一帧，但不同的是将帧中垂直相邻的两个宏块合并为宏块对进行编码；前两种称为PAFF 编码，对运动区域进行编码时field 方式有效，对非运区域编码时，由于相邻两行有较大的相关性，因而frame 方式会更有效。当图像同时存在运动区域和非运动区域时，在MB 层次上，对运动区域采取field 方式，对非运动区域采取frame 方式会更加有效，这种方式就称为MBAFF，预测的单位是宏块对。

在隔行扫描帧中，当有移动的对象或摄像机移动时，与逐行相比，两个相邻行倾向减少统计的相关性，这种情况应比每场分别压缩更为有效。为了达到高效率，H.264/AVC在编码帧时，有以下可选方案：

● 结合两场成一个完整帧，作为帧编码，称为帧模式。

● 两场分别编码，称为场模式。

● 结合两场成一个完整帧，作为帧压缩。在编码时，划分垂直相邻的两个宏块对成两个场宏块对或帧宏块，再进行编码。

每帧图像可自适应选择3种模式之一进行编码。在前两种之间进行选择称为图像自适应帧/场编码（PAFF），当一帧作为两场编码时，每场划分为宏块，编码方式与帧编码方式很相似，主要有下面的例外：

● 运动补偿用参考场，而不是参考帧。

● 变换系数的“之字型”扫描方式不同。

● 宏块水平边沿去块滤波器的强度不选用“强”，因为场行在空间上是两倍帧行的距离。

在研制H.264/AVC标准时，据报道，采用ITU-601分辨率，PAFF编码技术与帧编码相比可减少码率16%到20%。

如果图像由运动区和非运动区混合组成，非运动区用帧模式、运动区用场模式是最有效的编码方法。因此每个垂直宏块对（16×32）可独立选择编码（帧/场）模式。这种编码选择称为宏块自适应帧/场编码（MBAFF）。对于帧模式宏块对，每个宏块包含帧行，对于场模式宏块对，顶部宏块包含顶场行，底部宏块包含底场行。

处理场宏块对的每个宏块与帧PAFF模式相似，然而，因为在MBAFF帧中发生场/帧宏块对混合，需要修改用作下列用途的方法：

● 之字型扫描。

● 运动矢量预测。

● 帧内预测模式的预测。

● 帧内预测帧采样精度。

● 去块效应滤波器。

● 上下文模型的熵编码。

主要思想是尽可能保留多的空间一致性，MBAFF帧的空间相邻的规范相当复杂，下面讲到的空间相邻都是指非MBAFF帧。

MBAFF 和PAFF的另一个重要区别是：使用MBAFF方法，一个场不能使用同一帧的另一个场中的宏块作为运动补偿参考。这样，有时PAFF比MBAFF编码更有效，特别是在快速全局运动、变换场景、图像刷新等情况下。

在开发MBAFF标准期间，据报道，采用ITU-601分辨率，MBAFF编码技术比PAFF相比可减少码率14%到16%。

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