一、技術(shù)對比

　　AVS視頻與MPEG標(biāo)準(zhǔn)都采用混合編碼框架（見圖1），AVS是我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，是《信息技術(shù) 先進(jìn)音視頻編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)的簡稱，其包括系統(tǒng)、視頻、音頻、數(shù)字版權(quán)管理等四個(gè)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和符合性測試等支撐標(biāo)準(zhǔn)。AVS的主要?jiǎng)?chuàng)新在于提出了一批具體的優(yōu)化技術(shù)，在較低的復(fù)雜度下實(shí)現(xiàn)了與國際標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)?shù)募夹g(shù)性能，但并未使用國際標(biāo)準(zhǔn)背后的大量復(fù)雜的。

　　MPEG的全名為Moving Pictures Experts Group/Motin Pictures Experts Group，中文譯名是動(dòng)態(tài)圖像組。 在建筑、涂料和油墨、紡織、電子產(chǎn)品、橡膠、食品加工及包裝、制藥、家庭用品、農(nóng)業(yè)、金屬加工等行業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用。

　　AVS視頻編碼器框圖如下圖所示

　　AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)定義了I幀、P幀和B幀三種不同類型的圖像，I幀中的宏塊只進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，P幀和B幀的宏塊則需要進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測或幀間預(yù)測，圖中S0是預(yù)測模式選擇開關(guān)。預(yù)測殘差進(jìn)行8×8整數(shù)變換（ICT）和量化，然后對量化系數(shù)進(jìn)行zig-zag掃描，得到一維排列的量化系數(shù)，對量化系數(shù)進(jìn)行熵編碼。

　　AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)使用環(huán)路濾波器對重建圖像濾波，一方面可以消除方塊效應(yīng)，改善重建圖像的主觀質(zhì)量；另一方面能夠提高編碼效率。濾波強(qiáng)度可以自適應(yīng)調(diào)整。

　　AVS標(biāo)準(zhǔn)支持多種視頻業(yè)務(wù)，考慮到不同業(yè)務(wù)之間的互操作性，AVS標(biāo)準(zhǔn)定義了檔次（profile）和級別（level）。檔次是AVS定義的語法、語義及算法的子集；級別是在某一檔次下對語法元素和語法元素參數(shù)值的限定集合。為了滿足高清晰度/標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視廣播、數(shù)字存儲(chǔ)媒體等業(yè)務(wù)的需要，AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)定義了基準(zhǔn)檔次（Jizhun profile）和4個(gè)級別（4.0、4.2、6.0和6.2），支持的圖像分辨率從720×576到1920×1080，比特率從10 Mbit/s到30 Mbit/s。

　　DCT（Discrete Cosine Transform）：離散余弦變換

　　VLC（Variable Length Coding）：變長編碼

　　CAVLC（Context-based Adaptive Variable Length Coding）：基于上下文的自適應(yīng)變長碼

　　CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）：基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼

　　FMO（Flexible Macroblock Ordering）：靈活的宏塊排序

　　ASO（Arbitrary Slice Ordering）：任意條帶排列

　　二、主觀評價(jià)和客觀測試

　　壓縮效果的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有主觀評價(jià)和客觀評價(jià)兩種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。主觀評判是聘請專門的評價(jià)人員來比較壓縮之后再恢復(fù)的視聽效果和原始效果的差異，通常是在專門的視聽環(huán)境中按照一定的規(guī)則進(jìn)行主觀評分?？陀^評判則是通過一種具體的算法來統(tǒng)計(jì)多媒體數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果的損失，主觀評判和客觀評判有時(shí)相差很大，因此衡量一個(gè)算法的好壞就需要在這二者之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

　　1.MPEG-4 AVC視頻標(biāo)準(zhǔn)主觀測試

　　2002年10-12月，MPEG 組織了專題組對AVC （ISO/IEC 14496-10 | ITU-T Rec. H.264） 與MPEG-4 Visual （ISO/IEC 14496-2）和MPEG-2 Video （ISO/IEC 13818-2）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測試。測試在FUB/ISCTI （意大利）、NIST （美國）和TUM （德國）進(jìn)行，測試結(jié)果表明AVC的編碼性能有顯著提高。如下表所示：

　　圖像質(zhì)量主觀評價(jià)試驗(yàn)依據(jù)ITU-R BT.500-11 《Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures（電視圖像質(zhì)量主觀評價(jià)方法）》（下面可以看到AVS的兩次主觀測試同樣采用的是這個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn)）。測試結(jié)果如下表：

　?。ㄗⅲ罕碇蠺表示透明，壓縮后與原始圖像看不出差異，Nx表示被對比者碼率是AVC的N倍時(shí)才能達(dá)到同等質(zhì)量，下同）

　　由表可以看出，12個(gè)可比項(xiàng)中有8個(gè)的N大于等于1.5，有3個(gè)大于等于2，有一個(gè)等于4。

　　由表可以看出，AVC與MPEG-2參考軟件比，12個(gè)可比項(xiàng)中有9個(gè)的N大于等于1.8，有2個(gè)大于等于4。

　　由表可以看出，AVC與優(yōu)化的MPEG-2高清編碼器比，9個(gè)可比項(xiàng)中有7個(gè)的N大于等于1.7，有3個(gè)大于等于2，有一個(gè)等于3.3。

　　由表可以看出，AVC與MPEG-2參考軟件比，9個(gè)可比項(xiàng)中有8個(gè)的N大于等于1.7，有4個(gè)大于等于2。

　　總體上講，AVC與MPEG-2對比，85個(gè)比對中66對MPEG-2的碼率要達(dá)到1.5倍才能與AVC達(dá)到同樣質(zhì)量，其中51對MPEG-2碼率要達(dá)到AVC的2倍才能達(dá)到AVC的質(zhì)量。換句話說，在60%的情況下，AVC的編碼效率能夠達(dá)到MPEG-2的兩倍。

　　鑒于AVC的編碼效率能夠達(dá)到MPEG-2的2倍，我國有關(guān)測試機(jī)構(gòu)在測試AVS時(shí)，通常把AVS視頻的碼率也設(shè)在MPEG-2典型碼率的二分之一或更低，也就是測試AVS編碼效率是MPEG-2的2倍或更高的情況下的AVS視頻的編碼質(zhì)量是否能夠廣播要求。在已有公共廣播系統(tǒng)（通常只能為數(shù)字化公共廣播系統(tǒng)）的基礎(chǔ)上，在廣播區(qū)域增加1個(gè)或數(shù)個(gè)拾音頭以采集當(dāng)前該區(qū)域的實(shí)時(shí)噪音值。假設(shè)該區(qū)域當(dāng)前的噪音值為60分貝，則當(dāng)廣播員向該區(qū)域廣播時(shí)，播出的聲音會(huì)在噪音值基礎(chǔ)上自動(dòng)增加10分貝，輸出廣播員聲音為70分貝。這樣就能保證無論嘈雜與否，該區(qū)域的人員都能夠聽清楚廣播。