a) Kớch thước block ảnh cú thể thay đổi được:
Thành phần độ chúi của macroblock (16*16 mẫu) cú thể được chia theo 4 cỏch: một macro block 16 *16 phần macroblock, hai macroblock 16*8 phần, hai 8* 16 phần hoặc bốn macroblock 8*8 phần. Nếu kiểu 8*8 phần được chọn, mỗi bốn 8*8 sub-macroblock trong một macro block cú thể được chia theo 4 cỏch: một phần sub-macro block 8*8, hai phần sub-macroblock 4*8, hai phần sub- macroblock 8*4 hoặc bốn phần sub-macroblock 4*4. Cỏc phần này và cỏc sub- macroblock tạo ra nhiều cỏch kết hợp giữa trong mỗi macroblock.
Trong thực tế, phần cú kớch thước lớn phự hợp với những vị trớ khụng chi tiết, và phần kớch thước nhỏ phự hợp với cỏc vị trớ cú độ chi tiết cao.
b)Độ chớnh xỏc của vector bự chuyển động cao
Mỗi phần hay mỗi phần sub-macroblock trong một macro được mó húa trong ảnh được dự đoỏn từ một vựng cú cựng kớch thước trong ảnh tham khảo. hầu hết cỏc chuẩn nộn trước đú chỉ đạt được độ chớnh xỏc ẵ của vector bự chuyển động, nhưng với H.264 cú thể đạt được tới ẳ.
c)Tham chiếu nhiều ảnh bự chuyển động:
Ảnh P trong MPEG-2 là ảnh dự đoỏn được tham chiếu từ một ảnh trước đú, cũn ảnh B là ảnh dự đoỏn 2 chiều được tham chiếu từ nhiều ảnh I hoặ P trước và sau nú.
Trong chuẩn nộn H.264, ảnh hiện tại cú thể tham chiếu bởi nhiều ảnh, điều này cho phộp tăng hiệu suất nộn. Một lượng lớn cỏc ảnh được giải nộn và lưu trong bộ giải nộn.
Hỡnh 3.11. Tham chiếu đa ảnh
Trong cỏc chuẩn nộn trước đú, thứ tự cỏc ảnh dựng cho mục đớch tham chiếu bự chuyển động và thứ tự cỏc ảnh thể hiện cú mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Tuy nhiờn, chuẩn nộn H.264 đó khắc phục nhược điểm này bằng cỏch cho phộp bộ giải nộn lựa chọn thứ tự cỏc ảnh tham chiếu.
d) Dự đoỏn trong ảnh:
Cỏc mẫu của một macroblock được dự đoỏn bằng cỏch chỉ sử dụng phần thụng tin của macroblock được truyền đi trong một ảnh.
Trong chuẩn nộn H.264/AVC, cú hai loai dự đoỏn trong ảnh cho thành phần chúi Y. Loại thứ nhất là intra 4x4 và loại thứ 2 là intra 16x16. Trong INTRA 4x4, cỏc phần tử ảnh cú kớch thước 16x16 được chia thành 16 phần cú kớch thước 4x4, việc dự đoỏn được thực hiờn với từng phần riờng biệt. Cú 9 mode dự đoỏn tựy chọn đối với cỏc block thành phần chúi Y kớch thước 4x4, 4 mode đối với thành phần chúi Y kớch thước 16x16, 4 mode cho thành phần màu Cr, Cb. Bộ nộn sẽ lựa chọn mode dự đoỏn sao cho sự khỏc biệt giữa P và block được mó húa là nhỏ nhất.
c mode dự đoỏn thành phần chúi Y 4x4
Cú 9 mode dự đoỏn thành phần chúi Y kớch thước 4x4, đú là: - Mode 0: Dự đoỏn theo chiều dọc
- Mode 1: Dự đoỏn theo chiều ngang
- Mode CD: Dự đoỏn dựa trờn trung bỡnh tất cả cỏc mẫu xung quanh từ bờn trỏi và từ trờn của khối dữ liệu hiện tại.
- Mode 3: Dự đoỏn dự trờn cỏc mẫu cú độ nghiờng 45 độ từ phải sang trỏi.
- Mode 4: Dự đoỏn dự trờn cỏc mẫu cú độ nghiờng 45 độ từ trỏi sang phải.
- Mode 5: Sử dụng phộp ngoại suy với gúc cú độ nghiờng 26.6 độ so với chiều dọc.
chiều ngang
- Mode 7: Sử dụng phộp ngoại suy với gúc cú độ nghiờng 26.6 độ so với chiều dọc bờn phải
- Mode 8: Sử dụng phộp ngoại suy với gúc cú độ nghiờng 26.6 độ từ so với chiều ngang.
Hỡnh 3.12 Mode dự đoỏn 16x16 liờn ảnh
Hỡnh 3.13 Mode dự đoỏn thành phần chúi
• Cỏc mode dự đoỏn thành phần chúi Y 16x16:
Như đó núi trỡnh bày ở trờn, một mode dự đoỏn được ỏp dụng cho toàn bộ một macro thành phần chúi kớch thước 16x16. Cú 4 mode dự đoỏn đú là dự đoỏn theo chiều dọc, dự đoỏn theo chiều ngang, dự đoỏn phẳng. Đối với mode
dự đoỏn phẳng, một hàm tuyến tớnh được sử dụng giữa cỏc mẫu từ bờn trỏi và từ trờn xuống so với mẫu dự đoỏn hiện tại. Mode này hoạt động hiệu quả giữa cỏc vựng cú độ chúi liờn tục thay đổi. Cỏc mode hoạt động giống như đối với thành phần chúi kớch thước 4x4, chỉ khỏc là chỳng hoạt động đối với toàn bộ macroblock thay vỡ với 16 phần kớch thước 4x4.
• Cỏc mode dự đoỏn cỏc thành phần màu Cr và Cb:
Dự đoỏn trong ảnh đối với cỏc thành phần màu của một macroblock tương tự như đối với thành phần chúi Y cú kớch thước 16x16. Bởi vỡ tớn hiệu màu cú sự thay đổi liờn tục trong hầu hết cỏc trường hợp. Nú luụn ỏp dụng cho cỏc khối 8x8 sử dụng dự đoỏn ngang, dọc, DC và sự đoỏn phẳng.
Hỡnh 3.14 Dự đoỏn ảnh I
e) Loại bỏ dư thừa khụng gian:
Biến đổi Cosine rời rạc DCT hai chiều trong cỏc chuẩn MPEG-1, MPEG-2 nhằm mục đớch loại bỏ phần dư thừa khụng gian. DCT được ỏp dụng
cho cỏc khối 8x8. trong H.264/AVC, DCT được ỏp dụng với hệ số nguyờn. Kớch thước khối thay đổi, cú thể là 16x16, 4x4, hoặc trong trường hợp đặc biệt cú thể dựng khối kớch thước 2x2. Việc sử dụng khối cú kớch thước nhỏ hơn so với cỏc chuẩn nộn trước đú cho phộp bộ mó húa tương thớch tốt hơn với biờn của cỏc đối tượng chuyển động.
Cú 3 loại biến đổi khỏc nhau được sử dụng trong MPEG-4 Part 10, đú là:
• Một biến đổi Hadamard ỏp dụng cho mảng 2 chiều kớch thước 4x4 cỏc hệ số 1 chiều DC của thành phần chúi Y trong mode 16x16.
• Một biến đổi Hadamard ỏp dụng cho mảng 2 chiều kớch thước 2x2 cỏc hệ số 1 chiều DC của thành phần màu Cr, Cb.
• Một biến đổi dựa trờn DCT ỏp dụng cho tất cả cỏc block kớch thước 4x4.
Hỡnh 3.15 Loại bỏ dư thừa khụng gian
Dữ liệu trong 1 macroblock được truyền di theo thứ tự như trong hỡnh sau: Nếu macroblock được mó húa sử dụng mode Intra 16x16, thỡ block đú sẽ được dỏn nhón là “-1”, và bao gồm cỏc hệ số một chiều được biến đổi trong mỗi block độ chúi 4x4, và được truyền đi đầu tiờn. Sau đú, cỏc block độ chúi từ 0-15
được truyền đi theo trật tự như trong hỡnh vẽ(cỏc hệ số một chiều trong
một macroblock được mó húa sử dụng mode Intra 16x16 khụng được gửi đi). Block 16 và 17 được gửi đi,bao gồm 2 mảng kớch thước 2x2 cỏc hệ số một chiều cỏc thành phần màu Cr, Cb. Cuối cựng là cỏc block từ 18-25(khụng cú cỏc hệ số một chiều).
Hỡnh 3.16 Thứ tự truyền cỏc block trong
f) Mó húa Entropy:
- Mó hoỏ số học nhị phõn thớch nghi với ngữ cảnh (Context-adaptive binary arithmetic coding - CABAC).
- Mó hoỏ cú độ dài từ mó thay đổi thớch nghi với ngữ cảnh (Context- adaptive variable-length coding - CAVLC)
- Mó hoỏ cú độ dài từ mó thay đổi (Common variable-length coding - VLC)
g) Bộ lọc deblocking:
Cấu trỳc khối cơ bản của H.264 là 4x4 cho biến đổi và bự chuyển động. Do vậy, ảnh sẽ hỡnh thành cỏc đường biờn giữa cỏc khối. Bộ lọc sẽ triệt tiờu cỏc biờn này để hỡnh ảnh được tự nhiờn hơn.
Một bộ lọc được sử dụng cho mỗi macroblock được mó húa nhằm làm giảm mộo. Bộ lọc deblocking được sử dụng sau biến đổi ngược ở bộ mó húa(trước khi tỏi tạo lại và lưu trữ) và ngược lại đối với bộ giải mó. Bộ lọc giỳp cải thiện chất lượng hỡnh ảnh. Hỡnh ảnh được lọc sẽ sử dụng để làm dự đoỏn bự chuyển động cho cỏc hỡnh ảnh trong tương lai và điều này cú thể giỳp cải thiện chất lượng nộn bởi vỡ những hỡnh ảnh đó được lọc chõn thực hơn so với cỏc ảnh khụng được lọc.
h) Thứ tự macroblock mềm dẻo:
Để cung cấp cỏc phương phỏp che giấu hiệu quả trong cỏc kờnh cú khuynh hướng bị lỗi với cỏc ứng dụng độ trễ thấp, H.264 / AVC hỗ trợ một đặc điểm gọi là thứ tự macroblock mềm dẻo (FMO - Flexible Macroblock Ordering). FMO định rừ một giản đồ (pattern) ấn định cỏc macroblock trong ảnh vào một hoặc vài nhúm slice. Mỗi nhúm slice được truyền riờng biệt. Nếu một nhúm slice bị mất, cỏc mẫu trong cỏc macroblock bờn cạnh về mặt khụng gian, thuộc về cỏc nhúm slice được thu đỳng, cú thể được sử dụng cho che dấu hiệu quả lỗi.