HEVC视频编解码标准学习笔记-1

news/2024/7/10 20:54:47 标签: 视频编解码, 学习, 笔记, h.265, h.266, h.264, ffmpeg

视频编解码标准H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)通过将视频数据编码为更高效格式,大幅改善了视频流的压缩效率。这里主要介绍Tile、Slice和CTU的定义,以及介绍这些技术组件之间的相互关系。

CTU(编码树单元)

在H.265/HEVC中,CTU(编码树单元)是视频编码的最基本处理单元,它是对H.264/AVC中宏块(Macroblock)技术的一种扩展。CTU的尺寸最大可以达到64x64像素,并且它能被进一步递归地分割成更小的编码块(Coding Block, CB)和变换块(Transform Block, TB)。CTU能在不同的深度上对视频数据进行编码,使得编解码处理能够根据视频内容的不同而灵活调整,大幅度提升编码效率。

Slice和Tile

在H.265/HEVC中,Slice和Tile是对视频图像帧实行并发编解码处理的两个关键机制,但二者有着不同的侧重点。

Slice(切片)

Slice是视频图像中的一部分,由一连串的CTU组成。Slice的设计初衷是为了支持错误恢复、并行处理和提供一定程度上的随机访问。Slice可以是条带形状(条形切片,但必须是符合光栅扫描的顺序,也即从左到右,从上到下)或任意矩形,取决于它们是如何界定的。一幅图像可以包含多个Slice,每个Slice可以单独进行编码和解码,实现了编解码处理的灵活性和效率。
在这里插入图片描述

Tile

Tile是通过将图像在空间上进行分割得到的。一个图像可以被分割成几个Tile,这对于图像的并发处理尤为重要。与Slice不同,Tile提供一种机制来并行处理视频中的多个区域。Tile的设计提高了视频处理过程中的并发性,有利于充分利用现代多核处理器的计算能力。

在这里插入图片描述
(VVC中新增了子图像划分,后续再学习,也希望各位大佬可以加个好友共享一下学习资源,感谢~)

Tile、Slice和CTU之间的关系

Tile、Slice和CTU共同构成了H.265/HEVC编码体系中的多层结构,这些技术配合使用可以在视频编解码中实现不同的目的:
Slice划分目的是压缩数据的高效存储与传输,每个Slice对应一个独立的NAL单元;

Tile划分目的是在增强并行处理能力的同时又不引入新的错误扩散(这里的错误扩散我理解的是当前解码部分会依赖于已解码的像素,如果出现错误,像素错误会扩散到其他CTU);

CTU划分目的是为了适应不同的视频内容

层次结构:从层次上讲,CTU是编解码处理的最小单位,而Slice则是对由若干个CTU组成的视频图像区域进行编码的单元。Tile则通过对整幅图像在空间上的分割来提高处理的并发性。这样的分层和模块化设计既实现了编解码效率的最大化,也保持了足够的灵活性来应对不同的编码情境。
Slice和Tile是互相包含的关系,也即既可以一个Slice包含多个Tile,也可以一个Tile包含多个Slice,但至少需要满足一下两个条件之一:
1、一个Slice中的所有CTU属于同一个Tile(我的理解是这里是指一个Tile包含多个Silce的情况,需要保证其中每个Silce都完整属于Tile)
2、一个Tile中的所有CTU属于同一个Slice(我的理解是这里是指一个Slice包含多个Tile的情况,需要保证其中每个Tile都完整属于Slice)

并发处理:通过Tile和Slice的应用,可以在宏观上对视频图像进行区域划分,实现多个图像区域的并行处理。这对于大幅提高视频编解码效率、加快处理速度、并最终减少编码延迟起到了至关重要的作用。(其中Slice在《新一代视频编解码H266/VVC:原理、标准与实现》有提到,Slice的压缩数据不依赖于其他Slice,可以被独立解码,这里的独立我的理解是这里应该是该Slice涉及的语法元素自身可以确定,指可以正常的进行解码,而不一定能独立的解码输出成一帧图像或一部分图像,因为B slice和P Slice中还需要参考图像参考列表中的内容,不知道这里理解的对不对,如果有大佬能看到这里,希望能指导一下,万分感谢~)

H.265/HEVC的Tile、Slice和CTU这三个组件通过其独特的结构和功能,为视频编解码技术带来了前所未有的效率和灵活性。它们之间的协同工作不仅提升了编码的效率,还大幅改善了视频质量和传输的可靠性。随着视频内容的不断增长和分辨率的提高,这些技术的优势将更加明显,为未来的视频技术发展奠定坚实的基础。


http://www.niftyadmin.cn/n/5390676.html

相关文章

Unix与Linux区别

目录 历史和所有权 内核 发行版 开源性质 用户群体 命令行界面 历史和所有权 Unix: Unix是一个操作系统家族的名称,最早由贝尔实验室(Bell Labs)的肖像电机公司(AT&T)开发。最早的Unix版本是在19…

蓝桥杯DP算法——区间DP(C++)

根据题意要求的是将石子合并的最小权值,我们可以根据DP思想使用二维数组f[i,j]来存放所有从第i堆石子到第j堆石子合并成一堆石子的合并方式。 然后由第二个图所示,我们可以将i到j区间分成两个区间,因为将i到j合并成一个区间的前一步一定是合…

Python运算符你学会了吗?

1.算术运算符 (加)、-(减)、*(乘)、/(除)、%(取余)、//(取整)、**(求幂) a 12 b 3 c 7print(a b) # 15 …

C语言之mkdtemp()特定占位符:XXXXXX 用法实例(八十五)

简介: CSDN博客专家,专注Android/Linux系统,分享多mic语音方案、音视频、编解码等技术,与大家一起成长! 优质专栏:Audio工程师进阶系列【原创干货持续更新中……】🚀 优质专栏:多媒…

C语言:数组的地址和数组首元素的地址的区别

数组的地址和数组首元素的地址在编译器上可能输出相同的地址 int main() {int arr[] { 1 };printf("%p\n", &arr);printf("%p\n", arr);return 0; }C和C等语言中,数组是一种复合数据类型,可以存储相同类型的多个元素。当我们谈…

AD24-PCB的DRC电气性能检查

1、 2、如果报错器件选中,不能跳转时,按下图设置 3、开始出现以下提示时处理 4、到后期,错误改得差不多的时候;出现以下的处理步骤 ①将顶层和底层铜皮选中,移动200mm ②执行以下操作 ③将铜皮在移动回来,进…

32.云原生Istio流量管理之官网Bookinfo应用实战演示

云原生专栏大纲 文章目录 流量管理基于版本的路由配置基于 Http header 的路由配置故障注入延迟故障注入异常故障注入故障注入测试 比例分配流量请求超时熔断什么是熔断创建 httpbin 服务创建访问者服务 流量管理 Istio 是服务治理的工具,Istio 的流量管理能力&am…

4、全球资产配置策略

2022年06月23日 传统的资产配置就是在债券类资产和国内股票类资产间以一定的比例进行调整。但是这类资产配置模式往往缺乏一类风险收益特征和国内资产接近但相关性较低、并且还可以有效分散国内市场风险的资产,而进行境外资产投资则可以很好地弥补这一空缺。实际上全…