H.266/VVC技術學習59:量化

1 簡介

量化是視頻編碼中最主要的失真產生的位置。
變換系數爲x,經過量化得到一個數值,li就是反量化後的變換系數。
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這裏數值li的值如下:
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c是變換後的殘差值,Qstep是量化步長其與QP的關係如下,f爲四捨五入值。
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2 QP

QP即量化參數,每增加6,步長增加一倍。HEVC中QP取值0~51,在VVC中,最大QP從51擴展到63。

Slice級:亮度和色度的QP不一定相同,有對應關係,在HEVC中以一個表格的形式存儲。在VVC中,使用了更靈活的亮度到色度QP映射,無需表格,使用靈活的分段線性模型在SPS中用信號通知了色度到色度QP映射關係,線性模型的唯一約束是每塊的斜率不能爲負。對於Cb,Cr和JCCR,可以分別發信號通知QP映射關係,或者對於所有三種類型的殘差編碼,可以共同發信號通知QP映射關係。

CTU級:開碼控時,的QP要進行預測,這裏有QG的概念,QG是比CTU小的塊。QP值的預測方法爲:上一QG的QP和左一QG的平均值,得到的即預測的QP(predQP)。

CU級:deltaQP表示QG層QP與其predQP的差值,它是以CU爲單元進行傳遞的。
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VVC中,亮度和色度分量的Delta QP值可以單獨發出信號。對於色度分量,允許的色度QP偏移值以與HEVC中類似的方式在PPS中以偏移列表的形式發送信號。分別爲Cb,Cr和JCCR定義了列表,最多都允許6個偏移值。

3 RDOQ

一句話概括:對於一個變換系數,給定多個可選的量化值,並利用RDO準則從中選出一個最優的量化值。具體步驟如下所示:
1、整個TU預量化,即上面的普通量化過程,查表確定可選量化值。
2、遍歷像素級變換系數,通過RDO確定最優量化值。
3、遍歷CG,通過RDO確定當前CG是否爲全0.
4、遍歷預量化係數有值的的,通過RDO確定當前TU最後一個非零係數”的位置。
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4 DQ

一句話概括:當前變換系數的重建值取決於之前的變換系數的像素值,這樣能使平均失真減小。具體操作如下所示:
1、定義兩個具有不同重構值的量化器
2、定義在兩個量化器之間切換的過程。
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6 其他

量化矩陣:用於變換後殘差的比例縮放過程
利用人眼對圖像視頻中的高頻細節不敏感的特徵,對高頻係數使用較大的量化步長,而對低頻係數使用較小的量化步長
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變換系數的編碼
1、(CG級)變換系數掃描:從右下到左上,得到16個值
2、(TU級)編碼最後一個非零係數的位置
3、編碼其餘非零係數的位置
4、編碼非零係數的幅值

VVC中的量化使用:
普通變換(非TS)模式:只使用DQ模式。
TS模式且:BDPCM模式與RDOQ競爭。

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