H.265／HEVC：视频编码新标准及其扩展电子书

内容简介

前言

第1章 视频编码基础

1.1 数字视频信号

1.1.1 视频信号的采集

1.1.2 视频信号的数字化

1.1.3 视频信号的显示

1.1.4 数字视频的格式

1.1.5 高清和超高清视频

1.2 视频信号的统计特性

1.2.1 图像的自相关函数

1.2.2 像素差值的自相关函数

1.3 混合编码

1.3.1 预测编码

1.3.2 变换编码

1.3.3 运动估计和运动补偿

1.3.4 混合编码框架

1.4 量化和熵编码

1.4.1 量化

1.4.2 Zig-zag扫描

1.4.3 熵编码

1.5 率失真优化

1.5.1 图像的信源熵

1.5.2 率失真定理

1.5.3 失真率函数

1.5.4 有记忆信源的处理

1.5.5 率失真优化编码

1.6 图像质量的评价

1.6.1 主观质量评价方法

1.6.2 客观质量评价方法

1.6.3 SSIM质量评价方法

本章参考文献

第2章 视频编码的国际标准

2.1 H.26x标准

2.1.1 H.261标准

2.1.2 H.263标准

2.2 MPEG-x标准

2.2.1 MPEG-1标准

2.2.2 MPEG-2标准

2.2.3 MPEG-4标准

2.3 H.264/AVC标准

2.3.1 多方向帧内预测

2.3.2 多模式运动估计

2.3.3 整数变换和熵编码

2.3.4 差错控制

2.4 AVS标准

2.5 VC-1标准

2.6 HEVC标准

2.6.1 HEVC标准的进程

2.6.2 HEVC技术概要

本章参考文献

第3章 HEVC的编码结构

3.1 H.264/AVC的编码结构

3.1.1 宏块灵活划分

3.1.2 图像的条划分

3.1.3 档次和水平

3.2 HEVC的网络适配和编码方式

3.2.1 视频编码层和网络提取层

3.2.2 三种编码方式

3.3 HEVC的四叉树划分

3.3.1 图像的取样格式

3.3.2 编码树单元和编码单元划分

3.3.3 预测单元划分

3.3.4 变换单元划分

3.3.5 CTU划分实例

3.4 HEVC的条和片划分

3.4.1 条划分

3.4.2 片划分

3.4.3 条/片划分实例

3.5 HEVC的档次、水平和等级

3.5.1 档次

3.5.2 水平

3.5.3 等级

本章参考文献

第4章 HEVC的帧内预测

4.1 帧内编码

4.1.1 空域预测编码

4.1.2 最佳线性预测

4.2 H.264/AVC的帧内预测

4.2.1 亮度4×4块的预测模式

4.2.2 亮度16×16块的预测模式

4.2.3 色度8×8块的预测模式

4.3 HEVC的帧内预测模式

4.3.1 帧内预测PU的划分

4.3.2 亮度PU的帧内预测模式

4.3.3 色度PU的帧内预测模式

4.4 HEVC的帧内预测过程

4.4.1 参考像素的准备

4.4.2 参考像素的平滑滤波

4.4.3 计算预测值

4.4.4 边界值的平滑

4.4.5 模式信息的编码

本章参考文献

第5章 HEVC的帧间预测

5.1 帧间预测编码

5.1.1 帧间预测方式

5.1.2 基于块的运动估计

5.1.3 运动矢量的预测

5.2 H.264/AVC的帧间预测

5.2.1 多模式宏块划分

5.2.2 高精度运动估计

5.2.3 双向预测条

5.3 HEVC的帧间预测

5.3.1 帧间预测PU的划分

5.3.2 子像素插值

5.4 HEVC的运动参数编码

5.4.1 运动参数的编码传送

5.4.2 Merge模式

5.4.3 Skip模式

5.4.4 Inter模式

5.4.5 帧间预测模式的选择

本章参考文献

第6章 HEVC的变换和量化

6.1 变换与量化

6.1.1 离散余弦变换和正弦变换

6.1.2 量化和量化失真

6.2 H.264/AVC的变换与量化

6.2.1 4×4整数DCT变换

6.2.2 变换系数的量化

6.3 HEVC残差的整数变换

6.3.1 残差四叉树（RQT）

6.3.2 整数DCT变换

6.3.3 4×4整数DST变换

6.4 HEVC变换系数的量化

6.4.1 量化参数和量化步长

6.4.2 量化和反量化计算

6.4.3 加权量化矩阵

6.5 HEVC变换块的编码表示

6.5.1 量化后系数的扫描

6.5.2 变换系数的表示

6.5.3 变换跳过

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第7章 HEVC的熵编码

7.1 熵编码

7.1.1 熵编码的要求

7.1.2 定长编码

7.1.3 变长编码

7.2 算术编码

7.2.1 一般算术编码

7.2.2 自适应算术编码

7.2.3 二进制算术编码

7.2.4 自适应二进制算术编码

7.3 HEVC的算术编码

7.3.1 CABAC框架

7.3.2 二进制化

7.3.3 上下文模型

7.3.4 常规编码模式

7.3.5 旁路编码模式

7.4 上下文建模和更新

7.4.1 上下文关系

7.4.2 上下文模型的初始化

7.4.3 上下文模型的更新

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第8章 HEVC的环路滤波

8.1 环路滤波

8.1.1 方块效应的产生

8.1.2 环内滤波和环外滤波

8.2 H.264/AVC的去方块滤波

8.2.1 自适应去方块滤波

8.2.2 边界强度测定

8.2.3 去方块滤波过程

8.3 HVEC的环路滤波

8.3.1 自适应去方块滤波

8.3.2 样点自适应补偿

8.4 HEVC的去方块滤波

8.4.1 去方块滤波单元

8.4.2 边界强度的判定

8.4.3 滤波强度的判定

8.4.4 去方块滤波过程

8.5 HEVC的样值自适应补偿

8.5.1 信号失真及补偿

8.5.2 SAO的两种模式

8.5.3 带补偿（BO）模式

8.5.4 边缘补偿（EO）模式

8.5.5 SAO的模式选择和参数共享

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第9章 HEVC的并行处理

9.1 视频编码的并行处理

9.1.1 并行处理的主要方式

9.1.2 功能并行

9.1.3 数据并行

9.1.4 流水线并行

9.2 HEVC的并行处理工具

9.2.1 片并行处理

9.2.2 波前并行处理

9.3 HEVC的各级并行处理

9.3.1 GOP级并行处理

9.3.2 图像级并行处理

9.3.3 条、片级并行处理

9.3.4 块级并行处理

9.3.5 指令级并行处理

9.4 去方块滤波的并行处理

本章参考文献

第10章 HEVC的高层语法

10.1 HEVC语法特点

10.1.1 新增语法结构和元素

10.1.2 基本语法表示

10.2 H.264/AVC语法提要

10.2.1 码流的分层结构

10.2.2 NAL单元语法

10.2.3 Slice语法

10.2.4 参数集

10.3 HEVC的NAL单元

10.3.1 字节流格式

10.3.2 一般NAL单元语法

10.3.3 NAL单元头语法

10.4 HEVC的接入图像

10.4.1 帧内随机接入图像

10.4.2 前置图像

10.4.3 后置图像

10.5 HEVC的参数集

10.5.1 三类参数集

10.5.2 视频参数集（VPS）

10.5.3 序列参数集（SPS）

10.5.4 图像参数集（PPS）

10.6 HEVC的参考图像集

10.6.1 参考图像集

10.6.2 参考图像列表

10.7 HEVC的SEI和VUI

10.7.1 补充增强信息（SEI）

10.7.2 视频可用信息（VUI）

本章参考文献

第11章 HEVC的多层和可分级编码扩展

11.1 HEVC编码扩展的进程

11.2 HEVC统一的多层编码

11.2.1 多层编码的结构

11.2.2 多层编码的工具

11.3 HEVC的多层扩展

11.3.1 层和子层

11.3.2 接入单元

11.3.3 视频参数集扩展

11.4 可分级视频编码

11.4.1 常用可分级编码方法

11.4.2 H.264/AVC的可分级编码

11.5 HEVC的可分级扩展

11.5.1 SHVC的编码框架和性能

11.5.2 上采样滤波器

11.5.3 层间纹理预测

11.5.4 层间运动预测

11.5.5 SHVC编码一例

本章参考文献

第12章 HEVC的多视点和3D编码扩展

12.1 立体视频编码

12.1.1 立体视频和多视点视频

12.1.2 立体视频的采集和显示

12.1.3 多视点视频编码

12.1.4 H.264/AVC的多视点编码

12.2 HEVC的多视点扩展

12.2.1 MV-HEVC编码系统

12.2.2 多视点编码工具

12.2.3 虚拟视点的合成

12.3 HEVC的3D扩展

12.3.1 立体图像的深度图

12.3.2 深度图的编码

12.3.3 深度图的编码工具

本章参考文献

第13章 HEVC的实现

13.1 HEVC的参考软件HM

13.2 HEVC的复杂度

13.2.1 功能单元的复杂度

13.2.2 HM的编码复杂度

13.2.3 HM的解码复杂度

13.2.4 和H.264/AVC比较

13.3 HEVC编码器的实现考虑

13.3.1 软件实现考虑

13.3.2 硬件实现考虑

13.4 HEVC的解码实验

13.4.1 HEVC的测试序列

13.4.2 基于ARM的解码

13.4.3 基于X86的解码

13.4.4 解码性能分析

13.5 HEVC的编解码器简例

13.5.1 基于DSP的HEVC解码器

13.5.2 HEVC解码器芯片

13.5.3 HEVC编码器芯片

13.5.4 HEVC编码系统

本章参考文献

缩略语（Abbreviations）