新一代通用视频编码H.266/VVC:原理、标准与实现电子书

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 视频压缩与编码概述

1.1.1 视频

1.1.2 视频压缩与编码

1.2 视频编码标准

1.2.1 什么是视频编码标准

1.2.2 视频编码标准的发展

1.3 H.266/VVC简介

1.3.1 标准化历程

1.3.2 编码框架及编码工具

参考文献

第2章 数字视频格式

2.1 数字视频

2.1.1 色彩

2.1.2 亮度动态范围

2.1.3 量化深度

2.1.4 空间分辨率

2.1.5 时间分辨率

2.1.6 全景视频

2.2 数字视频采样及格式标准

2.2.1 色度亚采样

2.2.2 数字视频格式的规范标准

2.3 H.266/VVC编码视频格式

2.3.1 编码图像格式

2.3.2 解码图像格式

参考文献

第3章 编码结构

3.1 编码结构概述

3.2 多层视频及参数集

3.2.1 多层视频编码结构

3.2.2 视频参数集

3.3 视频序列及参数集

3.3.1 编码视频序列

3.3.2 图像类型

3.3.3 序列参数集

3.4 图像及参数集

3.4.1 图像参数集

3.4.2 图像头

3.5 Slice

3.6 Tile

3.6.1 Tile划分

3.6.2 Slice与Tile

3.7 子图像

3.8 树形编码单元

3.8.1 CU划分

3.8.2 图像边界上的CU划分

3.8.3 CU的相关语法元素

3.9 档次、层和级别

3.9.1 档次

3.9.2 层和级别

参考文献

第4章 帧内预测编码

4.1 视频预测编码技术

4.1.1 预测编码技术

4.1.2 帧内预测编码技术

4.1.3 H.266/VVC帧内预测编码概述

4.2 参考像素值获取

4.2.1 参考像素范围

4.2.2 参考像素滤波

4.3 预测值计算

4.3.1 传统预测模式

4.3.2 宽角度预测模式

4.3.3 基于矩阵的预测模式

4.4 预测值修正

4.5 帧内子区域划分

4.6 分量间线性模型预测

4.6.1 亮度分量下采样

4.6.2 线性模型参数

4.6.3 色度预测值

4.6.4 相关语法元素介绍

4.7 帧内预测模式编码

4.7.1 亮度预测模式编码

4.7.2 色度预测模式编码

参考文献

第5章 帧间预测编码

5.1 帧间预测编码概述

5.1.1 帧间预测编码原理

5.1.2 帧间预测编码关键技术

5.1.3 H.266/VVC帧间预测编码概述

5.2 亚像素插值

5.2.1 插值滤波器选择

5.2.2 亚像素插值方法

5.3 Merge模式

5.3.1 常规Merge模式

5.3.2 Skip模式

5.3.3 带有运动矢量差的Merge模式

5.3.4 联合帧内帧间预测模式

5.4 几何划分预测模式

5.4.1 基本原理

5.4.2 标准实现

5.4.3 相关语法元素

5.5 高级运动矢量预测技术

5.5.1 常规AMVP模式

5.5.2 对称运动矢量差分编码技术

5.5.3 自适应运动矢量精度

5.6 基于子块的帧间预测模式

5.6.1 基于子块的时域MV预测技术

5.6.2 基于子块的仿射运动补偿

5.6.3 仿射Merge模式

5.6.4 仿射AMVP模式

5.7 解码端运动矢量细化

5.8 基于光流场的预测值修正

5.8.1 基于光流的预测值修正

5.8.2 双向光流预测值修正

5.8.3 基于光流的仿射预测修正

5.9 帧间加权预测

5.9.1 Slice级加权预测

5.9.2 CU级双向加权预测

5.10 帧间预测模式组织结构

参考文献

第6章 变换编码

6.1 变换概述

6.1.1 离散余弦变换

6.1.2 整数离散余弦变换

6.1.3 离散正弦变换

6.1.4 整数离散正弦变换

6.1.5 H.266/VVC变换编码概述

6.2 主变换

6.2.1 主变换的基本原理

6.2.2 主变换的标准实现

6.3 二次变换

6.3.1 二次变换的基本原理

6.3.2 二次变换的标准实现

6.4 哈达玛变换

6.4.1 哈达玛变换的原理及特点

6.4.2 哈达玛变换的应用

参考文献

第7章 量化

7.1 标量量化

7.1.1 基本原理

7.1.2 均匀标量量化

7.1.3 Lloyd-Max量化器

7.1.4 熵编码量化器

7.2 矢量量化

7.2.1 基本原理

7.2.2 网格编码量化

7.3 H.266/VVC量化

7.3.1 H.266/VVC标量量化

7.3.2 率失真优化量化

7.3.3 依赖量化

7.3.4 量化参数

7.3.5 量化矩阵

参考文献

第8章 熵编码

8.1 熵编码基本原理

8.1.1 熵

8.1.2 变长编码

8.1.3 指数哥伦布编码

8.1.4 算术编码

8.2 零阶指数哥伦布编码

8.2.1 零阶指数哥伦布编码简介

8.2.2 H.266/VVC中的零阶指数哥伦布编码

8.3 CABAC

8.3.1 CABAC的原理

8.3.2 H.266/VVC中的CABAC

8.4 变换系数熵编码

8.4.1 变换系数扫描

8.4.2 最后一个非零系数位置信息编码

8.4.3 非零系数幅值信息编码

8.4.4 变换跳过残差熵编码

8.4.5 相关语法元素

参考文献

第9章 环路滤波

9.1 亮度映射与色度缩放

9.1.1 LMCS技术

9.1.2 LMCS的实现

9.1.3 LMCS的相关语法元素

9.2 去方块滤波

9.2.1 滤波决策

9.2.2 滤波操作

9.2.3 DBF的相关语法元素

9.3 样点自适应补偿

9.3.1 SAO技术

9.3.2 SAO的实现

9.3.3 SAO的相关语法元素

9.4 自适应环路滤波

9.4.1 维纳滤波

9.4.2 ALF技术

9.4.3 亮度ALF

9.4.4 色度ALF

9.4.5 分量间ALF

9.4.6 ALF的相关语法元素

参考文献

第10章 面向多样化视频的编码工具

10.1 全景视频编码

10.1.1 水平环绕运动补偿

10.1.2 虚拟边界取消环路滤波

10.2 屏幕内容视频编码

10.2.1 帧内块复制

10.2.2 变换跳过模式的残差编码

10.2.3 块差分脉冲编码调制

10.2.4 调色板模式

10.2.5 自适应色度变换

参考文献

第11章 网络适配层

11.1 分层结构

11.2 网络适配层单元

11.2.1 NALU头

11.2.2 NALU载荷

11.3 视频比特流中的NALU

11.4 网络适配层单元的应用

11.4.1 字节流应用

11.4.2 分组流应用

参考文献

第12章 率失真优化

12.1 率失真优化技术

12.1.1 率失真理论

12.1.2 视频编码中的率失真优化

12.2 H.266/VVC中的率失真优化

12.2.1 视频图像组的率失真优化

12.2.2 片层的率失真优化

12.2.3 CTU层的率失真优化

12.2.4 CU层的率失真优化

12.3 VTM中的率失真优化实现

12.3.1 CTU编码优化

12.3.2 CU划分模式判别

12.3.3 帧内预测模式判别

12.3.4 帧间预测模式判别

参考文献

第13章 速率控制

13.1 视频编码速率控制

13.1.1 速率控制的基本原理

13.1.2 缓冲机制

13.1.3 速率控制技术

13.2 H.266/VVC速率控制

13.2.1 目标比特分配

13.2.2 量化参数确定

参考文献

附录A 术语及英文解释

附录B 专业名词缩写

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