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第1章 绪论1

1.1 视频压缩与编码概述2

1.1.1 视频2

1.1.2 视频压缩与编码3

1.2 视频编码标准5

1.2.1 什么是视频编码标准5

1.2.2 视频编码国际标准的发展7

1.3 H.265/HEVC简介12

1.3.1 标准化历程12

1.3.2 编码框架13

1.3.3 特色编码技术15

参考文献18

第2章 数字视频格式22

2.1 数字视频22

2.1.1 颜色空间23

2.1.2 量化深度26

2.1.3 空间分辨率27

2.1.4 时间分辨率28

2.2 数字视频格式29

2.2.1 色度亚采样29

2.2.2 数字视频格式的规范标准31

2.3 H.265/HEVC编码视频格式37

2.3.1 编码图像格式37

2.3.2 解码图像格式40

参考文献46

第3章 编码结构48

3.1 编码结构概述48

3.2 视频参数集51

3.2.1 视频层描述51

3.2.2 视频层参数集52

3.3 序列参数集55

3.4 图像参数集61

3.5 片段层67

3.5.1 片与片段67

3.5.2 片头语法语义69

3.6 Tile单元75

3.6.1 Tile单元描述75

3.6.2 Slice与Tile76

3.7 树形编码块77

3.7.1 编码单元78

3.7.2 预测单元83

3.7.3 变换单元86

3.8 档次、层和级别88

3.8.1 档次88

3.8.2 层和级别90

参考文献93

第4章 预测编码94

4.1 视频预测编码技术94

4.1.1 预测编码的原理94

4.1.2 帧内预测编码97

4.1.3 帧间预测编码101

4.2 帧内预测111

4.2.1 帧内预测模式111

4.2.2 帧内预测过程117

4.3 帧间预测124

4.3.1 运动估计124

4.3.2 MV预测技术130

4.3.3 加权预测135

4.4 PCM模式及相关语法语义137

4.4.1 PCM模式137

4.4.2 相关语法语义138

参考文献138

第5章 变换编码142

5.1 离散余弦变换143

5.1.1 DCT原理及特点143

5.1.2 整数DCT148

5.1.3 H.265/HEVC中的整数DCT152

5.2 离散正弦变换154

5.2.1 DST原理154

5.2.2 H.265/HEVC中的整数DST156

5.3 变换结构158

5.3.1 变换单元158

5.3.2 相关语法语义159

5.4 哈达玛变换160

5.4.1 原理及特点160

5.4.2 哈达玛变换的应用161

参考文献163

第6章 量化166

6.1 标量量化167

6.1.1 基本原理167

6.1.2 均匀量化168

6.1.3 Lloyd-Max量化器170

6.1.4 熵编码量化器171

6.2 H.265/HEVC中的量化173

6.2.1 量化173

6.2.2 反量化175

6.2.3 RDOQ176

6.2.4 量化参数178

6.2.5 量化矩阵182

参考文献184

第7章 环路后处理187

7.1 去方块滤波188

7.1.1 去方块滤波技术190

7.1.2 去方块滤波的实现方法199

7.1.3 语法语义204

7.2 样点自适应补偿206

7.2.1 SAO技术207

7.2.2 SAO的实现方法210

7.2.3 语法语义217

参考文献223

第8章 熵编码226

8.1 熵编码基本原理226

8.1.1 熵226

8.1.2 变长编码229

8.1.3 指数哥伦布编码230

8.1.4 算术编码232

8.2 零阶指数哥伦布编码及其应用235

8.2.1 零阶指数哥伦布编码235

8.2.2 H.265/HEVC中的应用237

8.3 CABAC240

8.3.1 CABAC的原理240

8.3.2 H.265/HEVC中的CABAC242

8.3.3 CABAC在H.265/HEVC中的应用249

8.4 变换系数熵编码259

8.4.1 变换系数扫描259

8.4.2 非零系数位置信息编码261

8.4.3 非零系数幅值信息编码263

参考文献265

第9章 网络适配层269

9.1 分层结构269

9.2 图像类型272

9.3 网络适配层单元276

9.3.1 NALU载荷277

9.3.2 NALU头279

9.4 视频比特流中的NALU282

9.4.1 介入单元282

9.42 参数集285

9.5 网络适配层单元的应用286

9.5.1 字节流应用286

9.5.2 分组流应用287

参考文献291

第10章 编解码并行处理293

10.1 视频编解码并行处理技术294

10.1.1 并行处理基本概念294

10.1.2 H.265/HEVC编解码并行处理方式296

10.1.3 H.265/HEVC编码单元数据依赖关系297

10.2 H.265/HEVC标准中并行处理新技术298

10.2.1 Tile299

10.2.2 波前并行处理301

10.2.3 依赖片303

10.3 H.265/HEVC编解码并行策略303

10.3.1 GOP级并行304

10.3.2 图像级并行305

10.3.3 Slice级并行306

10.3.4 Tile级并行306

10.3.5 CTB级并行308

参考文献310

第11章 率失真优化312

11.1 率失真优化技术313

11.1.1 率失真理论313

11.1.2 视频编码中的率失真优化322

11.2 H.265/HEVC编码器中的率失真优化方法327

11.2.1 视频图像组的率失真优化328

11.2.2 片层的率失真优化331

11.2.3 CTU层率失真优化332

11.2.4 CU层率失真优化333

11.2.5 PU层率失真优化334

11.2.6 编码参考模型HM中的率失真优化方法335

参考文献342

第12章 速率控制344

12.1 视频编码速率控制344

12.1.1 速率控制的基本原理344

12.1.2 缓冲机制347

12.1.3 速率控制技术348

12.2 H.265/HEVC速率控制355

12.2.1 目标比特分配356

12.2.2 量化参数确定359

参考文献361

附录A术语及英文解释365

附录B缩写384