codec相關參數的介紹

對於目前所使用的 JM (Joint Model software) 裡面部分相關的參數設定，以 及所影響的壓縮品質和壓縮率的結果來做進一步的分析，相關參數以 JM 裡面所 訂定 4 個參數來討論，包括 QP(quantization parameter)、Hadamard、Reference Frame Number、Entropy Coding 參數設定。其中 QP 為量化的單位大小，一般來 說，用大的 QP 就是希望能有較高的壓縮率；而 Hadamard 為 H.264 中提出的特 殊矩陣，用來減少轉換間的資料誤差；而 Reference Frame Number 則是因為 H.264 對於參考的畫面張數提供的彈性較大，所以我們希望能在這部分也在前景和背景 隻間有一個不同的編碼方式；再來就是 Entropy Coding，因為 H.264 提供了 CAVLC 和 CABAC 可以選擇，主要也會影響到影像編碼的品質和壓縮率。

4.4.1 QP 不同的影響

這裡所說的 QP 為在 H.264 中一個參數的設定，它包含了在整個編碼過程中，量 化程度的大小，如表 4.6 列。QP 為在編碼器所設定的參數，皆為整數，而 QStep

表 4.6 QP 量化對應值

QP 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 …

QStep 0.625 0.6875 0.8125 0.875 1 1.125 1.25 1.375 1.625 1.75 2 2.25 2.5 … QP … 18 … 24 … 30 … 36 … 42 … 48 … 51 QStep … 5 … 10 … 20 … 40 … 80 … 160 … 224

則為相對應的量化值，可以看到每當 QP 增加 6 的時候 QStep 量化值呈 2 倍成長。

在本篇論文中所使用的 QP 皆為 28，所以使用的 QStep 為 16，而這個量化值的 變化，會直接影響在編碼器做了運動預測後的量化結果，和整體的編碼品質和效 能。在編碼器所設定的 QP 種類包含了 I、P、B 畫面的個別 QP 值，可以根據需 要的壓縮率和品質來調整。QP 的調整在整個 Codec 佔了相當大的一個控制因 素，也是直接壓縮影像最直接的編碼工具。

4.4.2 是否使用 Hadamard

在 H.264 標準中，加入了一個 4x4 的轉換矩陣，叫做 Hadamard 矩陣，在本 論文第二章有提到過。因為在以前的標準中，經過轉換後的資料就會有一部分的 失真，為了更接近原始影像的結果，H.264 中使用的此可逆矩陣來轉換，經過轉 換後在重建影像的過程中就不會有資料的損失，如此就可以保留更接近原始影像 的正確資訊。

4.4.3 參考畫面的使用

在 H.264 由於有支援多張畫面的預測，對於前景和背景的應用，可以有更多 的選擇，也就是在參考畫面選擇上，前景使用較多的參考畫面數，而背景因為變 動少，可以直接以最接近的畫面當做參考畫面即可。

4.4.4 不同 Entropy Coding 的影響

H.264 標準中，提供了 2 種 Entropy Coding 的方法，一種叫做可變長度編碼 ( Variable-Length Coding, VLC )，一般影像在經過預測、轉換、量化後，使得大 部分的資料已經變成 0，所剩下的資料量只有一小部分的結果，再利用資料間的 重複性( Redundancy )來減低資料量，而另一種 Content-Based Adaptive Arithmetic Coding( CABAC )，複雜度較高，其方法以二元方式編法為出發，也就是所有要 編碼的資訊都先轉換成 0、1 來表示，在利用機率的方式動態的更新每次所要編 碼的資料，此種方法的壓縮率較高，不過時間也花費較久。其中 H.264 中使用 CABAC 的編碼方式，壓縮效率普遍會比較好。