淺談HEVC中的CTU CU PU TU

從今天開始會陸續寫一些對HEVC的認識的文章,小弟初來乍到,希望大家能夠多多指點。

                這兩天看了block partitioning structure in the HEVC standard這篇論文,初步對各種單元有了大概的認識,希望大家多多指教。

                 一幀視頻圖像由多個或一個slice組成,而一個slice又可以被分割爲多個CTU(編碼樹單元)結構,在HEVC中,CTU的尺寸大小爲:8x8~64x64,,而之前的h.264標準支持的最大塊是16x16尺寸的,在CTU裏,一個四叉樹被建立,CTU的每一個葉節點被稱爲一個CU。

                CU:CTU進一步分割爲多個CU,一個四叉樹被用於將CTU分爲多個CU,讓CTU的尺寸爲2Nx2N,N爲32,16或8。CTU可以是一個CU或被分爲4個單元(必須滿足分割完的尺寸大雨最小的CU尺寸),CU的最小尺寸一般是8x8。實驗表明編碼效率取決於CTU的尺寸大小和分割深度,尺寸越大,分割深度越大,編碼效率越高,因爲涉及到現在使用的視頻都是高分辨率的視頻。


上圖8x8表示深度爲4,從64x64的單元開始分割,最後分割到8x8單元的cu葉節點。

                PU:一個CU單元可以被分裂爲1個,2個或4個PU,HEVC爲幀內編碼CU提供了兩種分裂方式,爲幀間編碼CU單元提供了8種分裂方式。CU有三種類別:跳躍CU(是幀間編碼的特殊形式,即運動向量和殘差值均爲0),幀間編碼CU,幀內編碼CU。我們指定CU的尺寸爲2Nx2N,則跳躍CU只能分裂爲2Nx2N的PU,幀內編碼CU有兩種分裂類型:2Nx2N,NxN,幀間編碼單元CU分爲2Nx2N,NxN,2NxN,Nx2N,2NxnN,2NxnD,nLx2N,nRx2N。所有與預測模式相關的信息被指定在一個PU單元上,色度塊分割與亮度塊分割模式一樣,但是根據CU尺寸的限制,當CU爲最小尺寸的時候,色度塊並不能進行NxN分割,只能進行2Nx2N分割。

               TU:是一個具有殘差值與變換系數的塊,主要用於整數變換和量化,獲得預測之後的殘差值後進行量化,發送給解碼器。

               殘差樹:將殘差塊分爲多個TUs,每個TU都進行整數變換,得到的稱爲RQT或transform tree。

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