新一代高效视频编码H.265/HEVC

第1章 绪论11．1 视频压缩与编码概述21．1．1 视频21．1．2 视频压缩与编码31．2 视频编码标准51．2．1 什么是视频编码标准51．2．2 视频编码国际标准的发展71．3 H．265/HEVC简介121．3．1 标准化历程121．3．2 编码框架131．3．3 特色编码技术15参考文献18第2章 数字视频格式222．1 数字视频222．1．1 颜色空间232．1．2 量化深度262．1．3 空间分辨率272．1．4 时间分辨率282．2 数字视频格式292．2．1 色度亚采样292．2．2 数字视频格式的规范标准312．3 H．265/HEVC编码视频格式372．3．1 编码图像格式372．3．2 解码图像格式40参考文献46第3章 编码结构483．1 编码结构概述483．2 视频参数集513．2．1 视频层描述513．2．2 视频层参数集523．3 序列参数集553．4 图像参数集613．5 片段层673．5．1 片与片段673．5．2 片头语法语义693．6 Tile单元753．6．1 Tile单元描述753．6．2 Slice与Tile763．7 树形编码块773．7．1 编码单元783．7．2 预测单元833．7．3 变换单元863．8 档次、层和级别883．8．1 档次883．8．2 层和级别90参考文献93第4章 预测编码944．1 视频预测编码技术944．1．1 预测编码的原理944．1．2 帧内预测编码974．1．3 帧间预测编码1014．2 帧内预测1114．2．1 帧内预测模式1114．2．2 帧内预测过程1174．3 帧间预测1244．3．1 运动估计1244．3．2 MV预测技术1304．3．3 加权预测1354．4 PCM模式及相关语法语义1374．4．1 PCM模式1374．4．2 相关语法语义138参考文献138第5章 变换编码1425．1 离散余弦变换1435．1．1 DCT原理及特点1435．1．2 整数DCT1485．1．3 H．265/HEVC中的整数DCT1525．2 离散正弦变换1545．2．1 DST原理1545．2．2 H．265/HEVC中的整数DST1565．3 变换结构1585．3．1 变换单元1585．3．2 相关语法语义1595．4 哈达玛变换1605．4．1 原理及特点1605．4．2 哈达玛变换的应用161参考文献163第6章 量化1666．1 标量量化1676．1．1 基本原理1676．1．2 均匀量化1686．1．3 Lloyd-Max量化器1706．1．4 熵编码量化器1716．2 H．265/HEVC中的量化1736．2．1 量化1736．2．2 反量化1756．2．3 RDOQ1766．2．4 量化参数1786．2．5 量化矩阵182参考文献184第7章 环路后处理1877．1 去方块滤波1887．1．1 去方块滤波技术1907．1．2 去方块滤波的实现方法1997．1．3 语法语义2047．2 样点自适应补偿2067．2．1 SAO技术2077．2．2 SAO的实现方法2107．2．3 语法语义217参考文献223第8章 熵编码2268．1 熵编码基本原理2268．1．1 熵2268．1．2 变长编码2298．1．3 指数哥伦布编码2308．1．4 算术编码2328．2 零阶指数哥伦布编码及其应用2358．2．1 零阶指数哥伦布编码2358．2．2 H．265/HEVC中的应用2378．3 CABAC2408．3．1 CABAC的原理2408．3．2 H．265/HEVC中的CABAC2428．3．3 CABAC在H．265/HEVC中的应用2498．4 变换系数熵编码2598．4．1 变换系数扫描2598．4．2 非零系数位置信息编码2618．4．3 非零系数幅值信息编码263参考文献265第9章 网络适配层2699．1 分层结构2699．2 图像类型2729．3 网络适配层单元2769．3．1 NALU载荷2779．3．2 NALU头2799．4 视频比特流中的NALU2829．4．1 介入单元2829．4．2 参数集2859．5 网络适配层单元的应用2869．5．1 字节流应用2869．5．2 分组流应用287参考文献291第10章 编解码并行处理29310．1 视频编解码并行处理技术29410．1．1 并行处理基本概念29410．1．2 H．265/HEVC编解码并行处理方式29610．1．3 H．265/HEVC编码单元数据依赖关系29710．2 H．265/HEVC标准中并行处理新技术29810．2．1 Tile29910．2．2 波前并行处理30110．2．3 依赖片30310．3 H．265/HEVC编解码并行策略30310．3．1 GOP级并行30410．3．2 图像级并行30510．3．3 Slice级并行30610．3．4 Tile级并行30610．3．5 CTB级并行308参考文献310第11章 率失真优化31211．1 率失真优化技术31311．1．1 率失真理论31311．1．2 视频编码中的率失真优化32211．2 H．265/HEVC编码器中的率失真优化方法32711．2．1 视频图像组的率失真优化32811．2．2 片层的率失真优化33111．2．3 CTU层率失真优化33211．2．4 CU层率失真优化33311．2．5 PU层率失真优化33411．2．6 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34412．1 视频编码速率控制34412．1．1 速率控制的基本原理34412．1．2 缓冲机制34712．1．3 速率控制技术34812．2 H．265/HEVC速率控制35512．2．1 目标比特分配35612．2．2 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

《新一代高效视频编码H.265/HEVC：原理、标准与实现》系统全面地介绍了新一代视频编码标准H.265/HEVC，深入讲解了相关编码原理和实现方法。全书分为12章。第1章概述了视频编码国际标准和H.265/HEVC的发展历程，介绍了H.265/HEVC的特色技术。第2章讨论了数字视频格式和H.265/HEVC的编码视频格式。第3章详细解析了H.265/HEVC编码结构以及参数集，并介绍了H.265/HEVC的档次、层和级别。第4～8章为H.265/HEVC编码技术的分模块论述和语法语义解析，包括预测编码、变换编码、量化编码、环路后处理和熵编码。为方便读者理解，每个模块都包含了相应的背景知识、语法语义、实现方式等。第9～12章针对H.265/HEVC的实现和应用，详细介绍了H.265/HEVC的网络适配层、并行处理技术、率失真优化和编码速率控制。【作者简介】万帅，2007-2008 西北工业大学 电子信息学院 讲师2008-至今 西北工业大学 电子信息学院 副教授2012年6月任西工大电子信息学院“电子信息与工程系”系主任