h265(hevc)編解碼相關(guān)技術(shù)概述-資料下載頁
2025-07-09 12:47本頁面
【正文】 的類型。解碼端根據(jù)碼流中標示的像素點的類型信息進行相應(yīng)的補償校正。 自適應(yīng)環(huán)路濾波(Adaptive Loop Filter,ALF) ALF在編解碼環(huán)路內(nèi)，位于Debtock和SAO之后，用于恢復重建圖像以達到重建圖像與原始圖像之間的均方差(MSE)最小。ALF的系數(shù)是在幀級計算和傳輸?shù)?，可以整幀?yīng)用ALF，也可以對于基于塊或基于量化樹(quadtree )的部分區(qū)域進行ALF，如果是基于部分區(qū)域的ALF。還必須傳遞指示區(qū)域信息的附加信息。 對于亮度分量，采用CU為單位的四叉樹ALF結(jié)構(gòu)。濾波使用5*5,7*7和9*9三種大小的二維鉆石型模板。濾波器計算每個4*4塊的Laplacian系數(shù)值，并根據(jù)該值將所有4*4塊分成16類，分別對應(yīng)16種濾波器。3種ALF濾波模板 對于色度分量，濾波的選擇過程會簡單很多。原因如下：首先，色度分量的濾波只需要在圖像層級上進行。其次，濾波時色度分量統(tǒng)一使用5*5矩形濾波模板，不需要通過Laplacian系數(shù)來選擇濾波器類型。 并行設(shè)計當前芯片架構(gòu)已經(jīng)從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展，因此為了適應(yīng)并行化程度非常高的芯片實現(xiàn)。 Tile用垂直和水平的邊界將圖像劃分為一些行和列，劃分出的矩形區(qū)域為一個Tile，每一個Tile包含整數(shù)個LCU(Largest Coding Unit)．Tile之間可以互相獨立，以此實現(xiàn)并行處理。Tile劃分示意圖 Entropy slice熵編碼以slice為單位，容易造成負載不均衡。Entropy SIice允許在一個slice內(nèi)部再切分成多個Entropy SIices。每個Entropy SIice可以獨立的編碼和解碼，從而提高了編解碼器的并行處理能力。Entropy sIice與Slice的關(guān)系一個Entropy sIice不能跨越sIice邊界，也就是一個slice不可以含有多個Entropy sIice，但是一個Entropy sIice只能屬于一個slice WPP(Wavefront Parallel Processing)WPP將一幀視頻按照編碼樹單元行劃分為多個子碼流，每個線程對其中一行進行編碼，由于運動估計和幀內(nèi)編碼的空間依賴性，每下一行必須在上一行前兩個編碼樹單元編碼完成后才開始編碼，同時當前編碼樹單元的熵編碼上下文會引用上一行前兩個編碼樹單元完成之后的上下文，如圖所示。WPP沒有破壞各編碼單元間的依賴性，僅破壞了熵編碼的上下文，因此WPP造成的編碼性能下降最小。即：上一行的第二個LCU處理完畢，即對當前行的第一個LCU的熵編碼(CABAC)概率狀態(tài)參數(shù)進行初始化，如圖所示。因此，只需要上一行的第二個LCU編解碼完畢，即可以開始當前行的編解碼，以此提高編解碼器的并行處理能力。WPP示意圖 熵編碼(entropy coding)HEVC的熵編碼只采用了基于上下文的二進制熵編碼算法（CABAC），只是在實現(xiàn)細節(jié)上有些差別。HEVC減少了上下文的數(shù)量，以改進熵編碼的性能和編碼速度。 變換量化HEVC中的變換支持4x4到32x32。，一個宏塊只能采用一種變換核，而HEVC提供了殘差四叉樹（RQT）的遞歸變換結(jié)構(gòu)，對于一個CU或者PU，可以采用多種變換核。另外，對于4x4的TU，HEVC提供了transformskip模式，即跳過變換模式，在這種模式中，預測殘差只進行移位。對于幀間預測的4x4變換塊，HEVC還提供了離散正弦變換（DST）。在量化方面，HEVC還提供了率失真優(yōu)化量化（RDOQ）方法。率失真優(yōu)化量化就是在量化過程中引入率失真優(yōu)化選擇的思想，具體可以分為三個步驟。1）對當前處理的TU，以4x4的塊為單位進行掃描，對于4x4量化塊的每一個量化值，分別加一和減一，這樣就得到三個量化值，根據(jù)率失真代價最小準則對4x4塊的每一個點選擇最佳的量化值；2）對于掃描到的每一個4x4量化塊，將其量化值設(shè)置為零，并與之前的率失真代價比較，選擇一種最佳的量化方式；3）對于當前TU來說，若最后一個非零系數(shù)的位置距離前一個非零系數(shù)的位置較遠，則將最后一個非零系數(shù)改為零，同時比較這種方式下的率失真代價并與之前的率失真代價進行比較，選擇一種最佳的方式。
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