HEVC H 265理論知識(6) 量化

2021-07-24 19:42:58 字數 1687 閱讀 5326

一、介紹

1、量化就是把訊號的連續取值對映成多個離散的幅值的過程,實現了訊號取值多對一的對映。

2、殘差資料進過變換之後,變換係數具有較大的取值範圍,量化可以有效減小訊號的取值範圍,進而獲得更好的壓縮效果,量化是造成失真的根本原因

二、衡量失真的三種準則(分別有對應的公式):

1、均方差mse

2、訊雜比snr

3、峰值訊雜比psnr

三、hevc可以使用的傳統量化方法

1、大概的公式:l = floor(c/qstep + f),c表示係數、qstep表示量化步長、l表示量化後的值,floor是向下取整函式,f控制捨入關係

2、hevc有52個量化步長,對應了52個量化引數qp,可以通過查表查詢

3、對於色度分量,量化引數限制為0~45。具體的說,當亮度分量的qp小於30時,色度分量的qp和亮度的相同,當亮度訊號qp在30~51時,兩者的關係可以通過查表得出

4、量化過程同時要完成整數dct中的比例縮放運算,為了避免浮點計算,hevc把分子分母進行放大處理,然後取整,以此保證運算精度,qp的運算方式也要進行調整:qp = floor(qp/6) + qp % 6

5、總的量化公式:

四、hevc使用的rdoq(率失真優化量化)

1、把量化與率失真優化過程結合,給定多個可選的量化值,利用rdo(率失真優化)選出最優的值

2、操作步驟:

(1)確定當前tu每個係數的可選量化值,利用下面公式進行預量化:

(2)利用rdo準則確定當前tu所有係數的最優量化值qp(注意是每個係數的qp)

(3)利用rdo準則確定當前tu每乙個係數塊組(cg,4x4的塊)是否量化成全零組。如果當前的cg是全零cg,那麼只需要編碼全零標誌;否則,要編碼所有的係數。具體是:遍歷所有的cg,計算其量化為全零cg時的率失真代價,與原來的率失真代價比較,如果全零cg對應的率失真代價較小,那麼令當前cg為全零cg

(4)利用rdo準則準確確定當前tu最後乙個非零係數的位置

五、hevc中靈活的qp控制技術

1、量化組qg。是指把一幀影象分成固定大小(nxn)的正方形畫素塊,其大小又pps指定,且必須處於ctu和最小cu之間(包含他們)

2、乙個ctu可以包含乙個或多個固定大小的qg,同乙個qg內的所有含有非零係數的cu共享乙個qp

3、hevc中使用相鄰的qg的資訊來**當前qg的qp(下面假設a是當前qg的左側qg,b是當前qg的上方qg):

(1)對於乙個slice的第乙個qg,a和b都不存在,此時使用當前slice的qp作為該qg的**qp

(2)去過qg位於slice的上邊界,那麼b不存在,此時把b替換成前乙個已經編碼的qg

(3)如果qg位於乙個slice的左邊界,a不存在,此時把a替換成前乙個已編碼的qg

(4)**的qp的計算公式

六、量化矩陣。

2、量化矩陣作用於比例縮放過程(比例縮放過程在變換和量化之間),其大小和tu相同(從4x4到32x32)

3、hevc定義了4x4和8x8兩種大小的預設量化矩陣,並規定16x16、32x32量化矩陣可以由8x8量化矩陣取樣得到

4、hevc對量化矩陣中的元素使用差分編碼!

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