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36 Overview of the High Efficiency Video Coding(HEVC) Standard 一、HEVC编码设计的关键 A.视频编码层（VCL） 关于HEVC的视频编码层采用的是混合方法，帧内及帧间预测，二维转换 编码等。 从上图中可以看到一种新的不对称运动分割预测（Asymmetric Motion Partition,AMP）,这也是HEVC与H.264在分块预测技术中最为不同之处。所谓AMP即将编码单元分割成两个大小不一致的预测块其中一个PU单元的宽/长为CU单元的3/4,这种预测考虑了大尺寸可能的纹理分布可以有效提高大尺寸块的预测效率。 如果经过DC预测后，当前块的左侧和上侧边缘跟周围的重构像素可能会不大一致，HEVC对经过DC模式预测后的变换单元的边缘像素进行滤波以使变换块的边缘跟参考像素之间更加的平滑一些。 滤波策略如图 从上图中我们可以看到，左侧和上侧的灰绿色区域是已经解码的重构像素，当前块中被红色标注的像素是当前块与已重构像素相邻接的边缘像素，需要对这些像素进行滤波处理。根据这些边缘像素与已重构的像素相邻接的像素个数来决定是使用 2-tap 滤波器还是 3-tap 滤波器。其中左上角那个桃红色像素因为和周围两个像素相邻，所以使用 3-tap 滤波器；别的边缘像素只跟周围一个像素相邻，所以只使用 2-tap 滤波器。HEVC 对不同大小的变换单元使用不同强度的滤波器。对于4x4 大小的变换单元使用 FilterA 所指的滤波器，对于 8x8 大小的变换单元使用Filter B 所指的滤波器，对于 16x16 大小的变换单元使用 Filter C 所指的滤波器。 帧内预测能有几种模式可用，是由PU划分的大小决定的，下面将HEVC与H.264进行一个对比 。 自适应样点补偿技术是一个自适应选择过程，在去块滤波后进行。目前自适应样点补偿方式分为带状补偿（Band Offset,BO）和边缘补偿（Edge Offset,EO）两大类。 对于BO模式：其HM的定义为sao_type_idx = 1 带状补偿将像素值强度等级分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值。进行补偿时，根据重构像素点所处的带选择相应的带状补偿值进行补偿。现在的HM模型将像素值强度从0到最大值划分为32个等级。同时这32个等级条带还分为两类，第一类是位于中间的16个等级条带，剩余的为第二类条带。编码时只将一类条带的补偿信息写入片头；另一类条带信息则不传送。这样方式编码讲具有较小补偿值的一类条带忽略不计从而节省了比特信息。 总结 量化： 量化过程是在不降低视觉效果的前提下尽量减少图像编码长度，减少视觉恢复中不必要的信息，量化将每个图像样点编码映射成较小的数值 ，一般标量量化器原理为： 其中，y为输入样本点编码，Qstep为量化步长，FQ为y的量化值，round()为取整函数（其输出为与输入实数最近的整数） 在量化过程中，量化步长Qstep决定量化器的编码压缩率及图像精度，如果Qstep比较大，则量化值FQ动态范围较小，其相应的编码长度较小，但反量化时就会损失较多的细节信息；反之如果FQ动态范围较大，则相应编码长度就较大，但图像细节信息损失较少。 环内滤波： 对比与H.264,HEVC有两步处步骤：1、去块滤波(DBF)。2、采样点自适应偏移(SAO)。 在重建样本点之前，我们要把其写入解码循环的图像缓存器中。那么去块滤波就是为了减少基于块编码后所产生的块效应。这点和H.264是类似的，而SAO则是新引进HEVC的。去块滤波是作用于块边界的样本点。 (1) 去块滤波(DBF)：除了图像边界，对于所有相邻近的PU和TU边界都是适用的，但是有一点值得注意的就是，PU和TU的的边界不一定总是重合的，有的时候，在帧内预测的时候TU的边界也有可能就是CU的边界。 与H.264不同，因为其变换矩阵均是4x4大小，所以就不存在刚才所提到的问题，所以对去块滤波的语义的研究。 (2) 采样点自适应偏移(SAO)：去块滤波之后，对于给每一个已解码的样本点，添加一定的偏移量予以修正，这种修正值是基于编码器发送的查表模式。 * 姓名：赵 振 军 学号 简介 高效的视频编码(HEVC)是由国际电信联盟(ITU-T)视频编码专家组和移动的图像专家组(MPEG)目前提出的必威体育精装版的视频编码标准。其主要目的就是为了提高视频压缩率，相对于现在最流行的H.264，保证了在相同的视频质量前提下，HEVC能减少将近50%