HEVC圖像表達方式

樹塊:

HEVC把視頻圖像劃分成爲一系列互不重疊的樹塊(Tree Block, TB)。樹塊與H.264/AVC標準宏塊概念類似。在多分量構成的視頻圖像中,一個樹塊由方形的NxN的亮度像素塊以及相對應的兩個色度像素塊組成,色度塊大小由其採樣格式不同而有所區別; 在單色圖像中,一個樹塊僅有單個顏色的NxN像素塊。樹塊的尺寸大小由編碼器自行規定,最大尺寸可定義至64x64的亮度像素塊,即編碼單元的最大尺寸——最大編碼單元(Largest Coding Unit, LCU)。圖2-1描述了一張單色圖像的樹塊劃分形式,採用樹塊把圖像劃分成爲互不重疊的多個樹塊。

編碼單元:

編碼單元(Coding Unit, CU)作爲視頻壓縮處理的最基本單元,通常是正方形形狀。以亮度分量的編碼單元爲例,其大小可由8x8大到樹塊(64x64,最大編碼單元)。最大編碼單元使用四叉樹技術,遞歸劃分成爲衆多大小不一的小編碼單元。它是利用最大編碼單元圖像內容進行自適應劃分的過程,每個編碼單元大可達樹塊大小,小至8x8的塊。圖2-2給出了最大編碼都那樣劃分成爲編碼單元的最終形狀。


編碼單元有兩種類型:略過型編碼單元(SkipedCU)和一般型編碼單元(Non-Skiped CU)。略過型編碼單元,是一種和H.264/AVC中的Skip宏塊概念類似的特殊形式編碼單元,不僅只能採用幀間預測模式選擇而且產生運動向量差以及圖像殘差等信息不需傳輸給解碼端。一般型編碼單元和H.264/AVC標準中的P/B編碼宏塊相似,可以採用幀間預測和幀內預測兩種方式進行預測。

預測單元

預測單元(Prediction Unit, PU)是攜帶進行預測時所需相關信息(如參考圖像索引,預測方向索引,運動向量等)的基本單元。預測單元爲了便於在分割預測單元能與視頻中的物體的實際邊界相匹配,並不侷限於正方形狀,其寬高可以不一樣,但爲了降低編碼複雜度必須是矩形狀。預測單元與編碼單元的關係是,一個編碼單元可以包含一個或多個預測單元。圖2-3給出了預測在編碼單元確定情形下的幾種預測單元的劃分形式,其中當且僅當編碼單元是最小尺寸(8x8)的編碼單元塊時,NxN類型的預測單元才被採用。

變換單元

變換單元(Transform Unit, TU)是編碼單元塊的預測內容殘差塊的新式表達形式,是進行變換和量化的基本單元。其通常是正方形形式,以亮度像素編碼單元殘差塊爲例,其可以產生4x4塊大小的變換單元,或大至32x32塊大小的變換單元(最大變換編碼單元),即一個編碼單元可以產生一個或多個變換單元。變換單元也是依據殘差內容自適應的按照四叉樹形狀進行遞歸劃分,圖2-4給出了一個最大變換單元的最終劃分形式。


幾種基本單元關係




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