AVS浅压缩标准：HIM-4.0编码平台与子流并行技术

"浅压缩编码方式描述文档" 在数字音视频编解码技术领域，浅压缩是一种旨在实现低延时和高效能编码的技术。本文档详细介绍了AVS工作组在制定浅压缩编码标准过程中所使用的一种参考软件平台——High-speed Interface Model (HIM) 4.0。HIM被设计用来探索和评估潜在的编码算法，以及公平比较新的编码技术。它对应于AVS浅压缩工作组的草案WD3.0。 HIM代码实现包括项目工程、主要数据结构以及 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 优化。SIMD优化是利用处理器的并行处理能力来加速编码过程，尤其是在处理大量数据时，可以显著提高效率。 编码框架是HIM的核心部分，它支持面向低延时的浅压缩应用场景，特别是图像编码。编码流程如图1所示，涵盖了从原始数据到编码位流的整个过程。HIM平台支持多种色彩空间，包括YUV4:0:0至YUV4:4:4以及RGB4:4:4格式，同时兼容8bit到16bit的不同输入比特深度。对于RGB数据，编码端通过转换为YCoCg颜色空间来进行处理，以简化计算。YCoCg是一种色彩空间，可以更有效地进行编码操作。在解码端，YCoCg再转换回RGB，恢复原始图像。 子流并行是HIM的一个关键特性，它允许编码器将不同分量的语法元素使用多个熵编码器处理成多个子流，然后将这些子流交织成一个固定的压缩位流。解码端则并行地使用多个熵解码器对这些子流进行解码，提高了整体编解码性能。子流交织单元由一个数据包组成，包含数据头和数据主体，用于指示子流归属和数据解交织。HIM设定每个子流片的长度为512比特，其中2比特是数据头。 解码端的子流解交织过程如图3所示，解码器会依次读取512比特的数据包，解析出数据头以确定子流归属，然后将剩余数据放入相应子流缓冲区，由熵解码器进行解码。这种子流并行和交织机制为实现高效的编解码提供了基础。 编码端的子流交织方法与解码端类似，但涉及到如何将原始数据打包成子流片并插入到总位流中，以便解码端能够正确解码。这一过程确保了编码的效率和解码的准确性。 HIM-4.0平台为浅压缩编码提供了一个强大的工具，其子流并行处理、色彩空间转换和SIMD优化等技术都是为了实现低延时和高效率的编解码。这一文档不仅对理解HIM平台的工作原理至关重要，也是研究和开发新型编码技术的重要参考资料。