（光學(xué)工程專業(yè)論文）基于s3c2440的h264軟編解碼器移植及優(yōu)化.pdf

獨(dú)創(chuàng)性聲明 1 i l l l l l11 1 1 1 1 1 11i l l li i i1 1 1i i i i y 1714 2 3 6 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工 作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地 方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含 為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明 確的說明并表示謝意。 簽名： 冬至i 塾五 日期：訓(xùn)。年s 月了日簽名： 壘翌! 竺企 日期：訓(xùn)。年s 月了弓日 論文使用授權(quán) 本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文 的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁 盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文 的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或 掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。 ( 保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 簽名：啦 導(dǎo)師簽名：磁 日期：伽fo 年s 月乙日 鏟 摘要 摘要 h 2 6 4 編解碼器的軟件實(shí)現(xiàn)是嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的熱門研究課題。本文介紹了 視頻壓縮基本原理，詳細(xì)闡述了h 2 6 4 編解碼的具體流程以及如何構(gòu)建嵌入式 l i n u x 開發(fā)平臺(tái)，包括了建立交叉編譯環(huán)境，然后移植l i n u x 的引導(dǎo)程序到目標(biāo)板， 最后構(gòu)建嵌入式l i n u x 系統(tǒng)并移植到目標(biāo)板。構(gòu)建嵌入式l i n u x 系統(tǒng)主要包括對(duì) 內(nèi)核進(jìn)行裁剪和配置，根據(jù)實(shí)際的硬件系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)核和外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序的移植開 發(fā)，以及構(gòu)建l i n u x 的根文件系統(tǒng)。 在編碼軟件方面，通過對(duì)比，選擇了三大開源代碼之一的x 2 6 4 。在解碼端， 選擇了f f m p e g 進(jìn)行解碼，f f p l a y 進(jìn)行播放壓縮視頻。最后給出了以s 3 c 2 4 4 0 為硬 件平臺(tái)，在l i n u x 開發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)基于h 2 6 4 的x 2 6 4 編碼、f f m p e g 解碼以及f f p h y 解碼播放的移植過程和方法。 從編譯優(yōu)化和代碼級(jí)優(yōu)化2 個(gè)方面，提出了對(duì)編解碼優(yōu)化的方案。編譯優(yōu)化 方面一是選擇合適的交叉編譯環(huán)境，二是在編譯應(yīng)用程序時(shí)，配置合適的編譯參 數(shù)，生成效率高的目標(biāo)代碼。代碼級(jí)優(yōu)化包括了去除冗余代碼，高效的編寫循環(huán) 體，以及匯編優(yōu)化等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在q c i f 分辨率下，可以獲得近實(shí)時(shí)的解碼 和播放。 最后，從實(shí)際視頻監(jiān)控出發(fā)，針對(duì)在一個(gè)終端對(duì)多個(gè)視頻點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控的情況， 設(shè)計(jì)了視頻監(jiān)控軟件。 關(guān)鍵詞：s 3 c 2 4 4 0 ；h 2 6 4 ；視頻流；編解碼；嵌入式開發(fā)； r 、 戢 - f 一7 l ， a b s t r a c t a bs t r a c t n o w a d a y s t h es o f t w a r er e a l i z a t i o no f h 2 6 4e n c o d e r d e c o d e ri st h eh o ts p o to f t h ee m b e d d e da p p l i c a t i o nr e s e a r c h t h i sa r t i c l ed e s c r i b e st h eb a s i cp r i n c i p l e so fv i d e o c o m p r e s s i o nh 2 6 4c o d e cw a sd e s c r i b e di nd e t a i ls p e c i f i cp r o c e s s e s ，a n dh o w t ob u i l d e m b e d d e dl i n u xd e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，i n c l u d i n gt h ee s t a b l i s h m e n to fc l o s s c o m p i l e r e n v i r o n m e n t , a n dt h e nt r a n s p l a n t i n gl i n u xb o o t l o a d e rt ot h et a r g e tb o a r d ，a tl a s tb u i l d i n g e m b e d d e dl i n u xs y s t e ma n dt h e nm i g r a t i n gi tt ot h et a r g e tb o a r d b u i l d i n ge m b e d d e d l i n u xs y s t e mi n c l u d e sc u t t i n ga n dm a k i n gt h ec o n f i g u r a t i o no ft h ek e r n e l a c c o r d i n gt o t h ea c t u a lh a r d w a r e ，t h es y s t e m ，k e r n e la n dp e r i p h e r a la r ed r i v e r i n gf o rt h et r a n s p l a n t d e v e l o p m e n t ，a n db u i l d i n gl i n u xr o o tf i l es y s t e m i nt h ee n c o d i n gs o f t w a r e ，b yc o n t r a s tw i t hx 2 6 4 ，t h eo n eo ft h r e eo p e ns o u r c ei s c h o s e d i nt h ed e c o d e rs i d e ，f f m p e gi ss e l e c t e dt od e c o d e ，f f p l a yi sc h o e dt op l a yt h e c o m p r e s s e dv i d e o f i n a l l y ，i nt h eh a r d w a r ep l a t f o r ms 3 c 2 4 4 0 ，i nt h e l i n u xd e v e l o p m e n t e n v i r o n m e n tt h i sa r t i c l ei n t r o d u c e st h ep r o c e s sa n dm e t h o do ft r a n s p l a n t a t i o na c h i e v e s o ft h ex 2 6 4o nh 2 6 4e n c o d i n g ，f f m p e go nd e c o d i n ga n df f p l a yo np l a y i n gd e c o d i n g f r o mt h ec o m p i l e ro p t i m i z a t i o na n dt h ec o d e - l e v e lo p t i m i z a t i o n ，t h eo p t i m i z a t i o n o nt h ep r o g r a mi sg i v e n i nt h ec o m p i l e ro p t i m i z a t i o n , a tf i r s t ，s e l e c t i n gt h ea p p r o p r i a t e c r o s s c o m p i l e re n v i r o n m e n t ，s e c o n d ，c o n f i g u r i n gt h ea p p r o p r i a t ec o m p i l e rp a r a m e t e r s t o g e n e r a t ee f f i c i e n to b j e c tc o d e i nt h ec o d e 1 e v e lo p t i m i z a t i o n ，i n c l u d i n gt h er e m o v a lo f r e d u n d a n tc o d e ，a n de f f i c i e n tp r e p a r a t i o no ft h el o o pb o d y ， a n dt h ec o m p i l a t i o n o p t i m i z a t i o n t h ee x p e r i m e n tr e s u l ts h o w e st h a t a tt h er e s o l u t i o no fq c i f , t h en e a r r e a l - t i m ed e c o d i n ga n dp l a y i n gc a nm a k es u c c e s s f i n a l l y ，s t a r t i n gf r o mt h ea c t u a lv i d e om o n i t o r ，t a r g e t i n ga ta t e r m i n a lp o i n tt o m u l t i p l ev i d e om o n i t o r ss i t u a t i o n ，t 1 1 ev i d e os u r v e i l l a n c es o f t w a r ei sd e s i g n e d k e yw o r d s ：s 3 c 2 4 4 0 ；h 2 6 4 ；v i d e os t r e a m i n g ；e n c o d e r d e c o d e r ；s o cd e v e l o p m e n t ， 目錄 目錄 第一章緒論l 1 1 課題背景以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1 1 2 論文結(jié)構(gòu)安排2 第二章視頻壓縮編碼基本原理3 2 1 視頻壓縮的必要性與可能性3 2 1 1 必要性3 2 1 2 可能性3 2 2 視頻信號(hào)4 2 2 1 視頻信號(hào)的顏色模型4 2 2 2 視頻圖像的基本格式5 2 2 3 視頻圖像的質(zhì)量判定( 主客觀評(píng)價(jià)) 5 2 2 4 視頻壓縮編碼的基本原理6 2 2 5 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及簡(jiǎn)介7 第三章h 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)9 3 1h 2 6 4 編解碼系統(tǒng)框架9 3 1 1 視頻編碼層v c l 9 3 1 2 網(wǎng)絡(luò)抽象層n a l 1 l 3 2h 2 6 4 的核心編碼技術(shù)1 1 3 2 1 場(chǎng)、幀1 l 3 2 2 幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼技術(shù)：1 2 3 2 3 幀間預(yù)測(cè)編碼技術(shù)1 5 3 2 4 整數(shù)變換與量化技術(shù)1 7 3 2 5c a v l c ( 基于上下文自適應(yīng)的可變長(zhǎng)編碼) 1 8 3 3 6c a b a c ( 基于上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼算法) 1 9 3 4 本章總結(jié)1 9 第四章基于$ 3 c 2 4 4 0 的嵌入式l i n u x 開發(fā)平臺(tái)2 0 目錄 4 10 k 2 4 4 0 開發(fā)平臺(tái)介紹2 0 4 2 建立交叉編譯環(huán)境2 2 4 3 系統(tǒng)引導(dǎo)程序( b o o t l o a d e r ) 的移植2 3 4 4 配置編譯內(nèi)核j 2 8 4 5 制作文件系統(tǒng)( y a f f s 2 ) 2 9 第五章h 2 6 4 編解碼移植及優(yōu)化3 3 5 1x 2 6 4 移植3 3 5 1 1 交叉編譯x 2 6 4 3 4 5 1 2 超級(jí)終端傳輸x 2 6 4 到a r m 3 5 5 2f 哪e g 移植3 8 5 2 1s d l 移植3 8 5 2 2 交叉編譯f f m p e g 3 8 5 3x 2 6 4 參數(shù)配置3 9 5 3 1 編碼器的檔次3 9 5 3 2 量化參數(shù)4 0 5 3 3 參考幀數(shù)4 3 5 3 4 運(yùn)動(dòng)估計(jì)的搜索模式4 4 5 3 5 運(yùn)動(dòng)估計(jì)的亞像素搜索方式4 5 5 3 6 宏塊劃分模式4 8 5 4x 2 6 4 優(yōu)化4 9 5 4 1 編譯優(yōu)化4 9 5 4 2 代碼級(jí)優(yōu)化5 0 5 4 2 1 去除多余代碼5 0 5 4 2 2 高效編寫循環(huán)體5 1 5 4 2 3 存儲(chǔ)器訪問優(yōu)化5 2 5 4 2 4a r m 匯編優(yōu)化5 5 5 5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果5 5 5 7 完成的工作5 7 5 8 后續(xù)工作及展望5 7 第六章h 2 6 4 視頻監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)6 0 i v 目錄 6 1w i n d o w s 平臺(tái)下h 2 6 4 播放器的設(shè)計(jì)6 0 6 1 1 網(wǎng)絡(luò)通信編程6 2 6 1 2s d l 編程6 2 6 1 3 解碼播放6 3 6 1 4 播放器流程6 4 6 2h 2 6 4 多點(diǎn)視頻監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)6 6 致謝7 2 參考文獻(xiàn)7 3 攻碩期間所取得的研究成果7 6 附錄7 7 v 第一章緒論 第一章緒論 1 1 課題背景以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自上世紀(jì)8 0 年代以來，伴隨著多媒體通信技術(shù)的高速發(fā)展，人們獲取和處 理信息更加方便快捷，方式也呈多樣化。信息已經(jīng)從原來單純的文字圖片向比之 復(fù)雜的音視頻多媒體信息轉(zhuǎn)變。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信的飛速發(fā)展激發(fā)了 人們進(jìn)行視頻信息交流的需求，推動(dòng)了圖像通信與數(shù)字視頻技術(shù)的全面發(fā)展。 以一張中等分辨率的圖片( 分辨率為8 0 0 * 6 0 0 ，2 4 比特每像素) 為例，則每采 取這樣一副圖片所需要的比特?cái)?shù)為6 0 0 8 0 0 2 4 = 1 1 5 2 m b ( 兆比特) ，大約占 1 4 m b ( 歲g 字節(jié)) 的存儲(chǔ)空間。如果按照3 0 f p s ( 幀每秒) 的幀率來計(jì)算，每秒鐘需 要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為3 4 5 6 m b 。如果作為多媒體信息由計(jì)算機(jī)來處理，則無論從總 線傳輸速率、數(shù)據(jù)存取和交換速率還是網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，目前都無法達(dá)到如此高的 要求。圖像只有必須經(jīng)過數(shù)據(jù)壓縮處理，計(jì)算機(jī)才有可能具備處理這種信息的能 力【l 】o 為了實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)和多媒體系統(tǒng)的互通互聯(lián)，解決視頻信息與用戶交互的問 題，關(guān)鍵在于產(chǎn)生一種新的視頻壓縮算法，對(duì)視頻信息進(jìn)行更為有效的壓縮，使 其壓縮后的碼流能夠滿足用戶在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行的實(shí)時(shí)傳輸處理和存儲(chǔ)。 h 2 6 4 t 2 】f 3 】【4 1 就是基于這個(gè)背景下產(chǎn)生的新一代視頻壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它是 由國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)i t u 視頻編碼專家組v c e g ( v i d e oc o d i n ge x p e r tg r o u p ) 和國(guó)際 化標(biāo)準(zhǔn)組織運(yùn)動(dòng)圖像專家組m p e g ( m o t i o np i c t u r ee x p e r tg r o u p ) 共同組成的聯(lián)合 視頻組j v t ( j o i n tv i d e ot e a m ) 聯(lián)合制定的，憑借相對(duì)其它標(biāo)準(zhǔn)( 如現(xiàn)有的h 2 6 3 和m p e g - 4 等) 有較高的壓縮效率和優(yōu)秀的圖像質(zhì)量，已經(jīng)成為目前最流行的視 頻處理協(xié)議，具有廣闊的前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值。由于h 2 6 4 采用了分層設(shè)計(jì)、 多模式運(yùn)動(dòng)估計(jì)、改進(jìn)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)等技術(shù)，顯著提高了預(yù)測(cè)精度，從而獲得比其 他標(biāo)準(zhǔn)好得多的壓縮性能。然而h 2 6 4 獲得優(yōu)越性能的代價(jià)是大幅度增加計(jì)算復(fù) 雜度。 目前，h 2 6 4 的開源解碼器軟件主要有：德國(guó)h h i 研究所負(fù)責(zé)開發(fā)的h 2 6 4 官方測(cè)試軟件j m ，由法國(guó)巴黎中心學(xué)校的中心研究所的學(xué)生發(fā)起的，網(wǎng)上自由 組織聯(lián)合開發(fā)的兼容2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)碼流的編碼器x 2 6 4 ，以及中國(guó)視頻編碼自由組織聯(lián) 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 合開發(fā)t 2 6 4 等【5 1 。對(duì)比之下，x 2 6 4 注重實(shí)用，在不明顯降低編碼性能的前提下， 努力降低編碼的重復(fù)計(jì)算復(fù)雜度，摒棄了h 2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)中一些對(duì)編碼性能貢獻(xiàn)微小 但計(jì)算復(fù)雜度極高的新特性如多參考幀。 盡管具有以前很多標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但h 2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜度高，用一般的圖 像處理芯片難以達(dá)到實(shí)時(shí)編解碼的要求。當(dāng)前，主流式嵌入式平臺(tái)( a r m ，d s p ) 的發(fā)展很大程度上解決了這個(gè)問題。目前，基于單片嵌入式處理器的解決方案主 要有基于a r m + d s p 的雙核處理器【6 】，它以美國(guó)德州儀器公司( t i ) 的o m a p 系 列處理器為主流，使用a r m 復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)行，使用d s p 核用于視頻解碼，特別將 h 2 6 4 在高速d s p 平臺(tái)上實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)是當(dāng)前圖像通信研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問題。同 時(shí)，由于a r m 芯片的多媒體處理能力增強(qiáng)，利用a r m 實(shí)現(xiàn)h 2 6 4 也成為現(xiàn)實(shí)。 以英特爾公司( i n t e l ) 的x s c a l e p x a 2 7 x 系列為主流，從工藝、指令集、流水線、 存儲(chǔ)系統(tǒng)、分支預(yù)測(cè)、多媒體應(yīng)用這五個(gè)方面對(duì)a r m 進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，大大 提升了處理器的多媒體處理能力【3 】。本文就在這個(gè)方案基礎(chǔ)上，采用了同為a r m 9 的$ 3 c 2 4 4 0 ，將l i n u x 與h 2 6 4 相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)x 2 6 4 和f f m p e g 的移植，對(duì)實(shí)際嵌 入式視頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，具有重要意義和實(shí)用價(jià)值。 1 2 論文結(jié)構(gòu)安排 第一章緒論，闡述了課題背景以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，安排了論文結(jié)構(gòu) 第二章視頻壓縮編碼基本原理，簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字圖像壓縮編碼的原理和判定 標(biāo)準(zhǔn)等。 第三章h 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)介紹了h 2 6 4 的編解碼原理，相比于 其他編碼標(biāo)準(zhǔn)所采用的新技術(shù)。 第四章基于$ 3 c 2 4 4 0 的嵌入式l i n u x 開發(fā)平臺(tái)，介紹了如何構(gòu)建a r m 1 i n u x 平臺(tái)，即h 2 6 4 移植后運(yùn)行的工作環(huán)境。 第五章一h 2 6 4 編解碼移植和優(yōu)化，介紹了移植h 2 6 4 的具體流程，提出了優(yōu) 化方案。給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)下一步研究提出了展望。 第六章h 2 6 4 視頻監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)，從實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)了對(duì)n 路視頻點(diǎn)進(jìn)行 視頻監(jiān)控的軟件。 2 第二章視頻壓縮編碼基本原理 第二章視頻壓縮編碼基本原理 2 1 視頻壓縮的必要性與可能性 2 1 1 必要性 當(dāng)前，伴隨著數(shù)字化社會(huì)的到來，如何存儲(chǔ)傳輸龐大的數(shù)據(jù)量毫無疑問成了 問題的關(guān)鍵。如何妥善解決圖像和視頻信號(hào)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)壓縮問題，在保證圖 像質(zhì)量的前提下，用最低的數(shù)碼率或者最少量的數(shù)碼實(shí)現(xiàn)各類數(shù)字圖像和視頻信 息的存儲(chǔ)、記錄和傳輸，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可靠的要求，這就是視頻壓縮的內(nèi)容。 圖像編碼就是對(duì)圖像信源進(jìn)行信源編碼，是在保證達(dá)到所要求的圖像質(zhì)量前 提下，設(shè)法降低所必需的數(shù)碼率而采取的壓縮編碼技術(shù)。通過圖像編碼達(dá)到節(jié)省 傳輸帶寬或節(jié)省所需存儲(chǔ)量的目的，同時(shí)也為多媒體計(jì)算機(jī)處理提供可能【l 】。 2 1 2 可能性 圖像信號(hào)可以壓縮的根據(jù)有兩個(gè)方面：一方面是圖像信號(hào)中存在大量冗余度 可供壓縮，并且這種冗余度在解碼后可無失真地恢復(fù)；另一方面是可以利用人的 視覺特性，在不被主觀視覺察覺的容限內(nèi)，通過減少表示信號(hào)的精度，以一定的 客觀失真換取數(shù)據(jù)壓縮【1 1 7 1i s 。 圖像信號(hào)的冗余度存在于結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計(jì)兩方面。圖像信號(hào)結(jié)構(gòu)上的冗余度表現(xiàn) 為很強(qiáng)的時(shí)間( 幀間的) 和空間( 幀內(nèi)的) 相關(guān)性。信號(hào)統(tǒng)計(jì)上的冗余度來源于 被編碼信號(hào)概率密度分布的不均勻。幾種冗余度如下： a ) 空間冗余 空間冗余是指在同一幀圖像中，相鄰的像素間存在的相關(guān)性。尤其在這些像 素位于同一個(gè)視頻對(duì)象中，比如圖像的背景區(qū)域等。 b ) 時(shí)間冗余 時(shí)間冗余是指相鄰幀之間存在的相關(guān)性。例如：房間里的兩個(gè)人在聊天，在 這個(gè)聊天的過程中，背景( 房間和家具) 一直是相同的，同時(shí)也沒有移動(dòng)，而且 是同樣的兩個(gè)人在聊天，只有動(dòng)作和位置的變化。 b ) 編碼冗余 對(duì)于編碼符號(hào)，當(dāng)其平均碼長(zhǎng)高于所表示信息的信息熵時(shí)，這個(gè)偏差就形成 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 了編碼冗余。 空間冗余、時(shí)間冗余和編碼冗余都依賴于圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性，又統(tǒng)稱為統(tǒng) 計(jì)冗余。信息熵編碼可以來消除這個(gè)冗余。信息熵編碼的基本方法有變長(zhǎng)編碼、 游程編碼和算術(shù)編碼等。 e ) 視覺冗余 人眼對(duì)圖像的細(xì)節(jié)( 空間) 分辨率、運(yùn)動(dòng)( 時(shí)間) 分辨率和灰度( 對(duì)比度) 分辨率要求都有一定的限度。例如，對(duì)于圖像的編碼和解碼處理時(shí)，由于壓縮或 量比截?cái)嘁肓嗽肼暥箞D像發(fā)生了一些變化，如果這些變化不能為視覺所感 知，則仍認(rèn)為圖像足夠好。，這類冗余我們稱為視覺冗余。通常情況下，人類視 覺系統(tǒng)對(duì)亮度變化敏感，而對(duì)色度的變化相對(duì)不敏感；在高亮度區(qū)，人眼對(duì)亮度 變化敏感度下降。對(duì)物體邊緣敏感，內(nèi)部區(qū)域相對(duì)不敏感；對(duì)整體結(jié)構(gòu)敏感，而 對(duì)內(nèi)部細(xì)節(jié)相對(duì)不敏感【9 1 。 圖像數(shù)據(jù)的這些冗余信息為圖像壓縮編碼提供了依據(jù)。充分利用各種冗余信 息，圖像壓縮編碼技術(shù)就能夠很好的解決在將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后所產(chǎn)生 的帶寬需求增加的問題。例如：圖像幀按時(shí)間軸方向構(gòu)成視頻序列。相鄰幀圖像 變化較小，即相似度較大，這時(shí)就可采用減少時(shí)間冗余的方法，以運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償恢復(fù) 的圖像代替編碼丟棄的圖像，這樣就能達(dá)到解碼的質(zhì)量要求，同時(shí)有效的壓縮了 圖像。 2 2 視頻信號(hào) 2 2 1 視頻信號(hào)的顏色模型 視頻信號(hào)通常具有以下幾種顏色模型： 1 r g b 彩色空間 r g b 色彩模式使用r g b 模型為圖像中每一個(gè)像素的r g b 分量分配一個(gè) 0 , - , , 2 5 5 范圍內(nèi)的強(qiáng)度值。r g b 圖像只使用三種顏色，就可以使它們按照不同的比 例混合，在屏幕上重現(xiàn)1 6 7 7 7 2 1 6 種顏色。目前的顯示器大都是采用了r g b 顏色 標(biāo)準(zhǔn)，在顯示器上，是通過電子槍打在屏幕的紅、綠、藍(lán)三色發(fā)光極上來產(chǎn)生色 彩的，目前的電腦一般都能顯示3 2 位顏色，約有一百萬(wàn)種以上的顏色。所以無 論多媒體設(shè)備采用那種形式的顏色模型，最終都需要轉(zhuǎn)換輸出r g b 模型。 2 y u v 彩色空問 在d v d 、攝像機(jī)、數(shù)字電視等消費(fèi)類視頻產(chǎn)品中，常用的色彩編碼方案是 4 第二章視頻壓縮編碼基本原理 ui=羔19698。7三-0i38371。3三0：5101400。竺+i曼28805000 0 4 1 8 70 0 8 1 3b c 2 - - ， ii = l - o | igi + il( 2 - 1 ) l 礦ll 一一 i lli 1 2 8l 剛i 篇0 1 4 0 2 0 i 酬y 陋2 ， 2 2 2 視頻圖像的基本格式 表2 1 視頻圖像基本格式 像素橫 s u b q c i f q c i fq c i f 4 c i f：d 1 ) 1 6 c i f 豎比為像素行每像素行每像素行每像素行每像素行每 3 ：4每行幀每行幀每行幀每行幀每行幀 y1 2 89 61 7 61 4 43 5 22 8 87 0 45 7 61 4 0 8 1 15 2 u6 44 88 87 21 7 61 4 43 5 22 8 87 0 45 7 6 v 6 44 88 87 21 7 6 1 4 4 3 5 2 2 8 87 0 45 7 6 視頻圖像的格式指圖像寬高比和每幀圖像大小。幾種常見的視頻圖像基本格 式的參數(shù)見表2 1 。 2 2 3 視頻圖像的質(zhì)量判定( 主客觀評(píng)價(jià)) 在實(shí)際系統(tǒng)中，重要的是首先根據(jù)不同的應(yīng)用的需要來確定所要求的圖像質(zhì) 量。不同的系統(tǒng)對(duì)圖像質(zhì)量要求的側(cè)重不同。對(duì)于圖像質(zhì)量的測(cè)量有主觀和客觀 兩種 7 1 【10 】【1 1 1 。 圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)結(jié)果和許多因數(shù)有關(guān)，包括評(píng)價(jià)人員的經(jīng)驗(yàn)、所選用的 5 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖像材料以及觀看條件( 如室內(nèi)環(huán)境照明、顯示器對(duì)比度、最高亮度、平均亮度、 觀看距離、圖像大小) 等，這些因數(shù)會(huì)不同程度地影響測(cè)試結(jié)果。 雖然對(duì)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)價(jià)還不能由客觀測(cè)量完全代替，但是在實(shí)際工作中 需要至少一些比較簡(jiǎn)單的對(duì)圖像質(zhì)量或圖像損傷程度的定量描寫，做為對(duì)不同時(shí) 間、不同地點(diǎn)、不同編碼系統(tǒng)所得到的圖像質(zhì)量進(jìn)行相對(duì)比較時(shí)的參考。在圖像 和視頻編碼領(lǐng)域常用的圖像質(zhì)量的客觀度量是均方誤差，其定義為： 1m ， 2 巳2 = 嘉 s ( f ，) 一s 蜘) ( 2 3 ) 式( 2 3 ) 中，m 和n 分別為圖像垂直和水平方向的像素?cái)?shù)； 分別為原始圖像和編解碼后重建圖像在( f ，) 點(diǎn)的像素值。 利用均方誤差可定義兩種信噪比，分別為 冊(cè)：l o l g z 吒s - ( 招) u e p s n r = 1 0 1 9 生( 招) c z s ( i ，j ) 和s ( f ，) ( 2 - 4 ) ( 2 5 ) 其中，吒2 = 面1 備m 否n s ( “) 2 為原始圖像的平均功率；諱一p 為原始圖像信 號(hào)的峰峰值。 2 2 4 視頻壓縮編碼的基本原理 數(shù)據(jù)壓縮可以分為無損壓縮和有損壓縮兩種模式。無損壓縮是對(duì)文件本身的 壓縮，和其它數(shù)據(jù)文件的壓縮一樣，是對(duì)文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式進(jìn)行優(yōu)化，采用某 種算法表示重復(fù)的數(shù)據(jù)信息，文件可以完全還原，不會(huì)影響文件內(nèi)容，對(duì)于數(shù)碼 圖像而言，也就不會(huì)使圖像細(xì)節(jié)有任何損失。無損壓縮對(duì)文件的內(nèi)容沒有造成 什么損失，數(shù)據(jù)內(nèi)容完整。而有損壓縮是對(duì)圖像本身的改變，在保存圖像時(shí)保留 了較多的亮度信息，而將色相和色純度的信息和周圍的像素進(jìn)行合并，合并的比 例不同，壓縮的比例也不同，由于信息量減少了，所以壓縮比可以很高，圖像質(zhì) 量也會(huì)相應(yīng)的下降，數(shù)據(jù)內(nèi)容被刪除了許多。 因?yàn)橐曨l數(shù)據(jù)中所包含的數(shù)據(jù)是人們的視覺系統(tǒng)所接受的信息，摒棄一部分 不至于對(duì)其表示的意思?xì)埳`解，但卻較大的提高壓縮比。所以，一般視頻壓縮 采用有損壓縮。 6 第二章視頻壓縮編碼基本原理 2 2 5 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展及簡(jiǎn)介 制定圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織主要有兩個(gè)：i s o ( 國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織) i e c 和玎u ( 國(guó)際電信聯(lián)盟) 。他們先后形成了針對(duì)不同應(yīng)用目的的多個(gè)系列的音視 頻壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中最具有代表性的當(dāng)屬i t u t 推出的h 2 6 x 系列視頻編 碼標(biāo)準(zhǔn)，包括h 2 6 1 ，h 2 6 2 ，h 2 6 3 ，h 2 6 3 + ，h 2 6 3 + + 和h 2 6 4 ，i s o i e c 推出 的m p e g 系列音視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)【1 2 1 【1 3 】，包括m p e g 一1 ，m p e g 2 和m p e g 4 ， 如表2 2 所示。 表2 2i t u 和i s o i e c 制定的多媒體壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱發(fā)布機(jī)構(gòu)發(fā)布時(shí)間主要用途 h 2 6 1i t u t1 9 9 0i s d n 視頻會(huì)議、可視電話 m p e g 1i s o i e c1 9 9 3c d r o m 視盤、消費(fèi)視頻、視頻記錄 m p e g 2i s o i e c1 9 9 5標(biāo)準(zhǔn)清晰度和高清晰度電視、d v d 、視 ( h 2 6 2 ) 頻廣播 h 2 6 3i t u t1 9 9 6可視電話、移動(dòng)可視電話、網(wǎng)絡(luò)視頻 h 2 6 3 +i t u t1 9 9 8可視電話、移動(dòng)可視電話、網(wǎng)絡(luò)視頻 h 2 6 3 + +i t u t2 0 0 2可視電話、移動(dòng)可視電話、網(wǎng)絡(luò)視頻 m p e g 4i s o i e c2 0 0 0i n t e r n e t 、交互視頻、視頻內(nèi)容管理 h 2 6 4i t u t2 0 0 3網(wǎng)絡(luò)視頻、無線移動(dòng)視頻 2 2 5 1h 2 6 1 h 2 6 1 是由i t u 的前身c c i t t 的第1 5 研究組，為了適應(yīng)會(huì)議電視和可視電 話技術(shù)發(fā)展的需要，針對(duì)視頻編解碼器展開標(biāo)準(zhǔn)化工作而提出來的。它采用的算 法結(jié)合了可減少時(shí)間冗余的幀間預(yù)測(cè)和可減少控件冗余的d c t 變換的混合編碼 方法，和i s d n 信道相匹配，其輸出碼率是p * 6 4 k b i t s ，p 取值較小時(shí)，只能傳清 晰度不太高的圖像，適合于面對(duì)面的電視電話；p 取值較大時(shí)( 如p 6 ) ，可以傳 輸清晰度較好的會(huì)議電視圖像。 2 2 5 2m p e g 1 m p e g 1 【1 4 】是由i s o i e c 共同委員會(huì)中的m p e g 組織于1 9 9 1 年制定的。 m p e g 1 標(biāo)準(zhǔn)的碼率為1 2 m b i t s 左右，可提供3 0 幀c i f ( 3 5 2 * 2 8 8 像素) 質(zhì)量的 圖像，是為c d r o m 光盤的視頻存儲(chǔ)和播放所制定的。m p e g 1 標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼部 分的基本運(yùn)算和h 2 6 1 相似，也采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)、二維d c t ，v l c 游 程編碼等措施。此外其還引入了幀內(nèi)幀( i ) 、預(yù)測(cè)幀( p ) 、雙向預(yù)測(cè)幀( b ) 和 7 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 直流幀( d ) 等概念，進(jìn)一步提高了編碼效率。 m p e g 1 解決了多媒體信息的數(shù)字存儲(chǔ)問題，使v c d 得到了廣泛的應(yīng)用和 普及。 2 2 5 3m p e g 一2 ( h 2 6 2 ) m p e g 。2 【15 】是由i s o 的活動(dòng)圖像專家組和i t u 的第1 5 研究組于1 9 9 5 年共同 制定的，在n u 的標(biāo)準(zhǔn)中，其被稱為h 2 6 2 。在m p e g 1 的基礎(chǔ)上，m p e g 一2 標(biāo) 準(zhǔn)在提高圖像分辨率、兼容數(shù)字電視等方面做了一些改進(jìn)，例如它的運(yùn)動(dòng)矢量的 精度為半像素；在編碼運(yùn)算中( 如運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和d c t ) 區(qū)分“幀 和“場(chǎng)”；引入 了編碼的可分級(jí)性技術(shù)，例如空間可分級(jí)性、時(shí)間可分級(jí)性和信噪比可分級(jí)性等。 m p e g 2 標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于高清晰電視( h d t v ) 和d v d ，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)d v d 的核心標(biāo)準(zhǔn)。 2 2 5 4h 2 6 3 h 2 6 3 標(biāo)準(zhǔn)是i t u t 于1 9 9 5 年針對(duì)低比特率視頻應(yīng)用制定的。h 2 6 3 建議的 是低碼率圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)上是h 2 6 1 的改進(jìn)和補(bǔ)充，支持碼率小于 6 4 k b i t s d e 應(yīng)用。但實(shí)質(zhì)上h 2 6 3 以及后來的h 2 6 3 + 和h 2 6 3 + + 已發(fā)展成支持全 碼率應(yīng)用的建議，從其支持眾多的圖像格式( 如s u b q c i f 、q c i f 、c i f 、4 c i f ， 甚至1 6 c i f 等格式) 這一點(diǎn)就可看出其廣泛應(yīng)用。相比于h 2 6 3 ，為了適應(yīng)低碼 率傳輸要求，并進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量，h 2 6 3 + 、h 2 6 3 + + 做了不少改進(jìn)，增加了 若干選項(xiàng)，如運(yùn)動(dòng)矢量、半像素預(yù)測(cè)、二維預(yù)測(cè)、非限制的運(yùn)動(dòng)矢量模式( 選項(xiàng)) 、 基于句法的算術(shù)編碼( 選項(xiàng)) 、高級(jí)預(yù)測(cè)模式( 選項(xiàng)) 和p b 幀模式( 選項(xiàng)) 等。 2 2 5 4mp e g 4 1 9 9 9 年1 月，i s o i e c 編號(hào)為i s 0 1 4 4 9 6 的新一代音視頻對(duì)象編碼標(biāo)準(zhǔn)一 m p e g 4 【1 6 】正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。m p e g 一4 標(biāo)準(zhǔn)引入了基于視聽對(duì)象( a u d i o v i s u a l o b j e c t ，a v o ) 的編碼，大大提高了視頻通信的交互能力和編碼效率。m p e g 一4 中還采用了一些新的技術(shù)，如形狀編碼、自適應(yīng)d c t 、任意形狀視頻對(duì)象編碼等。 但是m p e g 4 的基本視頻解碼器還是屬于和h 2 6 3 相似的一類混合編碼器。 m p e g 4 提出的基于對(duì)象的編碼思想打開了交互式處理多媒體資源的大門，但 m p e g 4 系統(tǒng)技術(shù)的成熟還需要很多工作要做。 第三章t t 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 第三章h 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 3 1h 2 6 4 編解碼系統(tǒng)框架 h 2 6 4 系統(tǒng)層面上分割成兩層：視頻編碼層( v i d e oc o d i n gl a y e r ，v c l ) 和網(wǎng) 絡(luò)抽象層( n e t w o r ka b s t r a c t i o nl a y e r ，n a l ) t 1 7 】【1 8 】1 1 9 。其中，視頻編碼層v c l 負(fù)責(zé)對(duì)視頻內(nèi)容實(shí)現(xiàn)高效的壓縮編碼；后者則對(duì)壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和傳送， 以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸或者存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求。h 2 6 4 編碼器分層結(jié)構(gòu)如圖3 1 所示。 3 1 1 視頻編碼層v c l 圖3 1h 2 6 4 編碼器 h 2 6 4 編碼器構(gòu)成如圖3 2 所示。輸入的幀或場(chǎng)c 以宏塊為單位被編碼器處 理。首先，按照幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)編碼的方法進(jìn)行處理。 如果采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼，它的預(yù)測(cè)值p r e d ( 羽中用p 表示) 是由當(dāng)前片中已 9 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 編碼的參考幀經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后得出的。為了提高預(yù)測(cè)精度，從而提高壓縮比，實(shí) 際的參考圖像可以在過去或者未來( 即時(shí)間軸上) 已編碼解碼重建和濾波的幀中 進(jìn)行選擇。預(yù)測(cè)值和當(dāng)前塊相減后，產(chǎn)生一個(gè)殘差塊見，然后再經(jīng)變換、量化后 產(chǎn)生一組量化后的變換系數(shù)x ，再經(jīng)過熵編碼，與解碼所需的一些邊信息( 如預(yù) 測(cè)模式量化參數(shù)、運(yùn)動(dòng)矢量等) 一起組成了一個(gè)壓縮后的碼流，經(jīng)n a l 供傳輸 和存儲(chǔ)用。 為了提供進(jìn)一步預(yù)測(cè)用的參考圖像，編碼器必須擁有重建圖像的功能。所以 必須使殘差圖像經(jīng)逆量化、逆變換后得到的見與預(yù)測(cè)值p 相加，得到u e ( 未 經(jīng)濾波的幀) 。為了取出編碼解碼換路中產(chǎn)生的噪聲，提高參考幀的圖像質(zhì)量， 進(jìn)一步提高壓縮圖像性能，設(shè)置了一個(gè)環(huán)路濾波器，濾波后的輸入就是重構(gòu)幀， 可用作參考圖像。 h 2 6 4 解碼碼器構(gòu)成如圖3 3 所示【2 0 1 。由編碼器的n a l 輸出一個(gè)壓縮后的 h 2 6 4 壓縮比特流。在圖3 3 中，經(jīng)過熵解碼得到量化后的一組變換系數(shù)x ，再 經(jīng)過逆變換、逆量化，得到殘差現(xiàn)。利用從該比特流中解碼出的頭信息，解碼 器就產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)塊p r e d ，他和編碼其中的原始p r e d 是相同的。當(dāng)該解碼器 產(chǎn)生的p r e d 與殘差n 相加后，就產(chǎn)生u e ，再經(jīng)濾波后，最終就得到重建的 圖像，這個(gè)重構(gòu)幀就是最后的解碼輸出圖像。 圖3 - 2h 2 6 4 編碼系統(tǒng)框圖 1 0 第三章h 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 3 1 2 網(wǎng)絡(luò)抽象層n a l 圖3 - 3h 2 6 4 解碼系統(tǒng)框圖 設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)抽象層的目的在于適應(yīng)不同具體應(yīng)用需求，例如i n t e m e t 網(wǎng)絡(luò)傳輸， 它將進(jìn)過v c l 層編碼的壓縮數(shù)據(jù)流進(jìn)行進(jìn)一步分割和打包封裝。n a l 層以n a l 單元( n a lu n i t ) 作為基本數(shù)據(jù)格式，其不僅包含所有視頻信息，它的頭部信息 也提供傳輸層或存儲(chǔ)媒體的信息，所以n a l 單元的格式適合基于包傳輸網(wǎng)絡(luò)( 如 r t t u d p i p 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)) 或者是基于比特流傳輸?shù)南到y(tǒng)( 如m p e g 2 系統(tǒng)) 。n a l 的任務(wù)是提供適當(dāng)?shù)挠成浞椒▽㈩^部信息和數(shù)據(jù)映射到傳輸協(xié)議上，這樣，在分 組交換傳輸中就可以消除幀和重同步開銷。同時(shí)，為了提高h(yuǎn) 2 6 4 的n a l 在不 同特性的網(wǎng)絡(luò)上定制v c l 數(shù)據(jù)格式的能力，在v c l 和n a l 之間定義的基于分 組的接口、打包和相應(yīng)的信令也屬于n a l 的一部分?？梢妚 c l 和n a l 分別負(fù) 責(zé)高效率編碼和網(wǎng)絡(luò)友好性。 3 2h 2 6 4 的核心編碼技術(shù) 3 2 1 場(chǎng)、幀 視頻的一場(chǎng)或者一幀可用來產(chǎn)生一個(gè)編碼圖像。一般來說，視頻幀可以分為 兩種類型：連續(xù)或者隔行視頻。在電視中，為了減少大面積的閃爍現(xiàn)象，把一幀 分成兩個(gè)隔行的場(chǎng)。這樣，場(chǎng)內(nèi)鄰行之間的時(shí)間相關(guān)性比較強(qiáng)，而幀內(nèi)鄰近行空 間相關(guān)性較強(qiáng)，所以活動(dòng)量較小或者靜止的圖像采用幀編碼方式較好，反之活動(dòng) 量較大的運(yùn)動(dòng)圖像采用場(chǎng)編碼方式為宜。 電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 2 2 幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼技術(shù) 以往標(biāo)準(zhǔn)里，幀內(nèi)編碼一般直接將圖像分成像素塊，分別的進(jìn)行d c t 變換 和量化，其實(shí)這樣并沒有充分利用各像素間的相關(guān)性，從而使幀內(nèi)編碼壓縮效率 不太高。h 2 6 4 則充分利用了相鄰像素間的相關(guān)性，利用位于當(dāng)前像素塊左邊和 上邊的己編碼重建圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)，只對(duì)實(shí)際值和預(yù)測(cè)值的差值進(jìn)行編碼，這是一 種更為高效的幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼。 h 2 6 4 中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼模式分為4 x 4 和1 6 x 1 6 兩種尺寸進(jìn)行，其中1 6 x 1 6 適用于存在大面積緩慢變化的圖像。按照預(yù)測(cè)方向的不同，4 x 4 塊有9 種預(yù)測(cè)模 式，1 6 x 1 6 有4 種。另外8 x 8 色度塊所對(duì)應(yīng)的4 種模式與1 6 x 1 6 的亮度塊相同。 1 4 x 4 亮度預(yù)測(cè)模式 以4 x 4 塊幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼為例，如圖3 4 所示，其中小寫字母a 呻表示了當(dāng)前 需要進(jìn)行預(yù)測(cè)的像素，大寫字母a q 表示來自鄰近塊并且已經(jīng)解碼重建的像素。 當(dāng)這些像素如果位于圖像外部，或者編碼次序上滯后于被測(cè)像素時(shí)，則參考像素 值不存在，無法進(jìn)行相應(yīng)方向的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。 在9 種預(yù)測(cè)模式中，除了模式2 為d c 預(yù)測(cè)外，其他均按照一個(gè)特定預(yù)測(cè)方 向進(jìn)行外推預(yù)測(cè)。如圖3 5 所示。 q abcdefg h iabcd j ef g h k kll j lmn0 p m n o p 圖3 4h 2 6 4 的4 x 4 幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼示意圖 1 2 第三章h 2 6 4 視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 心彥。i 刁i ，疊 圖3 5h 2 6 4 的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向示意圖 下面以模式0 ，2 ，3 為例說明下幀內(nèi)預(yù)測(cè)。 ( 1 ) 模式0 ( 垂直預(yù)測(cè)) 只有當(dāng)a ，b ，c ，d 都在圖像內(nèi)部時(shí)有效，像素a ，e ，i ，m 由a 預(yù)測(cè)，b ， f ，i ，n 由b 預(yù)測(cè)，以此類推。 ( 2 ) 模式2 ( d c 預(yù)測(cè)模式) 如果a ，b ，c ，d ，i ，j ，k ，l 都存在，則所有像素的預(yù)測(cè)值為 ( a + b + c + d + i + j + k 十l ) 3 ，即( a + b + c + d + i + j + k + l ) 8 。“ 為右移運(yùn)算符。 如果只有a ，b ，c ，d 存在，則所有像素的預(yù)測(cè)值為( a + b + c + d + 2 ) 2 ；同 理，如果只有i ，j ，k ，l 存在，則預(yù)測(cè)值為( i + j + k + l + 2 ) 2 ；如果參考像素都不 存在，則所有像素的預(yù)測(cè)值都為1 2 8 。 ( 3 ) 模式3 ( 左下對(duì)角線預(yù)測(cè)模式) 只有a ，b ，c ，d ，i ，j ，k ，l 都存在時(shí)才可以使用，預(yù)測(cè)值從當(dāng)前像素上 方和左邊鄰近的參考像素，沿著右上方到左下方沿4 5 。方向進(jìn)行插值預(yù)測(cè)得到。 圖中像素計(jì)算如下： 像素a 的預(yù)測(cè)值為( a + 2 b + c + i + 2 j + k + 4 ) 3 ； 像素b ，e 的預(yù)測(cè)值為( b + 2 c + d + j + 2 k + l + 4 ) 3 ； 像素c ，e i 的預(yù)測(cè)值為( c + 2 d + e + k + 2 l + m + 4 ) 3 ； 像素d ，g , j ，m 的預(yù)測(cè)值為( d + 2 e + f + l + 2 m + n + 4 ) 3 ； 像素h ，k ，1 1 的預(yù)測(cè)值為( e + 2 f + g + m + 2 n + 0 + 4 ) 3 ； 像素1 , o 的預(yù)測(cè)值為( f + 2 g + h + n +