趙 耀 黃 晗 林春雨 白慧慧

（1.北京交通大學(xué)信息科學(xué)研究所，北京，100044；2.現(xiàn)代信息科學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100044）

引 言

隨著視頻技術(shù)的不斷進(jìn)步，拍攝視頻的手段變得多樣化，人們通過(guò)手中的一些小型設(shè)備，如智能手機(jī)、手持家庭數(shù)碼攝像機(jī)等，就可以記錄下日常生產(chǎn)和生活中的影像。同時(shí)，YouTube、優(yōu)酷、土豆等網(wǎng)絡(luò)視頻網(wǎng)站的興起也給人們提供了一個(gè)便捷的分享和傳播視頻的途徑。然而，這些設(shè)備和技術(shù)也使得視頻源數(shù)據(jù)劇增，并給當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。從視頻的清晰度來(lái)看，高清視頻逐漸普及，當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)更是4K（分辨率為3840×2160）甚至8K（分辨率為7680×4320）的超高清視頻。面對(duì)這些新的需要和挑戰(zhàn)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG于2010年成立了聯(lián)合視頻工作組（Joint collaborative team on video coding，JCTVC），并著手制定高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（High efficiency video coding，HEVC）。經(jīng)過(guò)多次JCTVC會(huì)議的討論、研究和改進(jìn)，ITU-T和ISO/IEC在2013年4月正式發(fā)布了HEVC標(biāo)準(zhǔn)，即ITU-T H.265和 MPEG-H Part 2。

HEVC仍然采用了與先前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC一樣的混合視頻編碼的基本框架。如圖1所示。其核心編碼模塊包括：幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)、變換和量化、熵編碼、環(huán)內(nèi)濾波等。編碼器控制模塊根據(jù)視頻幀中不同圖像塊的局部特性，選擇該圖像塊所采用的編碼模式（幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)編碼）。對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼的塊進(jìn)行頻域或空域預(yù)測(cè)，對(duì)幀間預(yù)測(cè)編碼的塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)的殘差再通過(guò)變換和量化處理形成殘差系數(shù)，最后通過(guò)熵編碼器生成最終的碼流。為避免預(yù)測(cè)誤差的累積，幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)的參考信號(hào)是通過(guò)編碼端的解碼模塊得到。變換和量化后的殘差系數(shù)經(jīng)過(guò)反量化和反變換重建殘差信號(hào)，再與預(yù)測(cè)的參考信號(hào)相加得到重建的圖像。值得注意的是，對(duì)于幀內(nèi)預(yù)測(cè)，參考信號(hào)是當(dāng)前幀中已編碼的塊，因此是未經(jīng)過(guò)環(huán)內(nèi)濾波的重建圖像；而對(duì)于幀間預(yù)測(cè)，參考信號(hào)是解碼重構(gòu)圖像緩存區(qū)中的參考幀，是經(jīng)過(guò)環(huán)內(nèi)濾波的重建圖像。環(huán)內(nèi)濾波的作用是去除塊效應(yīng)并提高解碼圖像的質(zhì)量。

針對(duì)目前視頻信號(hào)分辨率不斷提高以及并行處理的普及應(yīng)用，HEVC定義了靈活的分塊結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)各個(gè)編碼模塊進(jìn)行了優(yōu)化與改進(jìn)，并添加了一些新的編碼工具，使得HEVC的壓縮效率得到顯著提高。與先前的H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)相比較，在相同應(yīng)用條件和視頻質(zhì)量的前提下HEVC的編碼效率要提高一倍［1］。

圖1 HEVC基本編碼框架Fig.1 The framework of HEVC

1 分塊結(jié)構(gòu)

一般來(lái)說(shuō)，視頻幀中圖像的不同區(qū)域有著不同的局部特性，如顏色、紋理結(jié)構(gòu)、與參考幀的相關(guān)性（運(yùn)動(dòng)信息）等。因此，編碼時(shí)通常需要進(jìn)行分塊處理，對(duì)具有不同特性的編碼塊采用不同的編碼模式，從而達(dá)到較高的壓縮效率。根據(jù)功能的不同，HEVC中定義了編碼樹單元（Coding tree unit，CTU），編碼單元（Coding unit，CU），預(yù)測(cè)單元（Prediction unit，TU）和 變 換 單 元 （Transform unit，TU）四種不同的的編碼塊單元。一個(gè)CTU可以由多個(gè)CU組成，一個(gè)CU在進(jìn)行幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)時(shí)可以劃分成多個(gè)PU，在進(jìn)行變換和量化時(shí)又可以劃分成多個(gè)TU。這些編碼塊單元中相應(yīng)的像素塊稱為編碼樹塊（Coding tree block，CTB），編碼塊 （Coding block，CB），預(yù)測(cè)塊 （Prediction block，PB）和變換塊（Transform block，TB）。例如，一個(gè)編碼單元包含一個(gè)亮度像素塊和兩個(gè)色度像素塊。與H.264/AVC中的宏塊類似，給定一種亮度像素塊的分塊模式，其對(duì)應(yīng)的色度像素塊進(jìn)行同樣的劃分。

1.1 編碼樹單元和編碼單元

在HEVC中，一個(gè)圖像分割成互不重疊的編碼樹單元。編碼樹單元的作用與H.264/AVC中的宏塊類似，但編碼樹單元的尺寸可以是8×8，16×16，32×32或64×64，使得 HEVC能夠根據(jù)不同的應(yīng)用條件對(duì)編解碼的延遲、內(nèi)存使用和硬件的不同要求做出相應(yīng)的配置。這種分塊的靈活性以及采用更大的編碼塊是HEVC與先前編碼標(biāo)準(zhǔn)相比最顯著的區(qū)別和優(yōu)勢(shì)之一。當(dāng)對(duì)高清視頻進(jìn)行編碼時(shí)，可以采用較大的編碼樹單元以提高壓縮效率；當(dāng)對(duì)低分辨率的視頻進(jìn)行編碼或編碼的復(fù)雜度受限時(shí)，可以采用較小的編碼樹單元。

編碼樹單元是由樹狀結(jié)構(gòu)的編碼單元組成。一個(gè)編碼樹單元可以通過(guò)四叉樹遞歸分解的方式劃分成多個(gè)編碼單元，每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)上的編碼單元是HEVC中進(jìn)行編碼的基本單位，用于指示當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)模式，即幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)。編碼單元的尺寸最大為編碼樹單元的尺寸，最小為8×8。給定編碼樹單元的尺寸，其四叉樹結(jié)構(gòu)的層級(jí)可配置。當(dāng)有多個(gè)層級(jí)時(shí)，按照深度優(yōu)先、逐行掃描的順序?qū)幋a單元進(jìn)行遍歷。圖2顯示了一個(gè)尺寸為64×64的編碼樹單元及其四叉樹分解的例子。圖2（a）中帶箭頭的虛線指示編碼單元遍歷的順序，圖2（b）顯示的是相應(yīng)的四叉樹結(jié)構(gòu)，其中“1”表示向下分解，“0”表示不分解。這些“0”和“1”組成的序列“1010100100100”表示該編碼樹單元的四叉樹結(jié)構(gòu)。值得注意的是，當(dāng)編碼單元的尺寸為最小的8×8時(shí)，無(wú)需再用“1”或“0”表示是否繼續(xù)分解。

圖2 編碼樹單元四叉樹結(jié)構(gòu)示例Fig.2 Example of a coding tree unit

這種四叉樹結(jié)構(gòu)使得HEVC能夠根據(jù)當(dāng)前塊的局部特性自適應(yīng)地進(jìn)行分塊處理，在平滑區(qū)域采用較大的編碼單元，而在紋理細(xì)節(jié)區(qū)域采用較小的編碼單元。同時(shí)，遞歸的結(jié)構(gòu)保證了在處理不同尺寸的編碼單元時(shí)的一致性，從而降低解析碼流的復(fù)雜度，提高編碼標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的明晰性。研究表明，若減小編碼樹單元尺寸或增大最小編碼單元尺寸都會(huì)明顯降低編碼效率［2］。

1.2 預(yù)測(cè)單元

給定一個(gè)尺寸為2N×2N的編碼單元，根據(jù)預(yù)測(cè)模式的不同它可以劃分為一個(gè)或多個(gè)預(yù)測(cè)單元。預(yù)測(cè)單元是HEVC中進(jìn)行幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)的最小單位，每個(gè)預(yù)測(cè)單元含有一組預(yù)測(cè)信息，即幀內(nèi)預(yù)測(cè)的模式選擇信息（預(yù)測(cè)方向）或幀間預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（選擇的參考幀、運(yùn)動(dòng)向量等）。HEVC中一共定義了8種預(yù)測(cè)單元的劃分類型，如圖3所示。當(dāng)編碼單元的預(yù)測(cè)模式為幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)單元的類型可以是2N×2N或N×N；當(dāng)編碼單元的預(yù)測(cè)模式為幀間預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)單元的類型可以是8種類型中的任意一種。其中的非對(duì)稱模式為可選模式，可以通過(guò)編碼器配置開啟或關(guān)閉。上述中預(yù)測(cè)塊的劃分是針對(duì)亮度像素塊，色度像素塊的劃分與亮度像素塊基本一致。然而，HEVC中規(guī)定預(yù)測(cè)像素塊的尺寸不得小于4×4。也就是說(shuō)，對(duì)一個(gè)8×8的編碼單元，即使亮度像素塊依據(jù)預(yù)測(cè)單元的劃分類型分解成多個(gè)預(yù)測(cè)像素塊，但尺寸為4×4的色度像素塊不進(jìn)行分解。

圖3 預(yù)測(cè)單元的劃分類型Fig.3 PU paritition types

1.3 變換單元

一個(gè)編碼單元以預(yù)測(cè)單元為單位進(jìn)行幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)殘差通過(guò)變換和量化達(dá)到進(jìn)一步壓縮。尺寸大的變換有較好的頻率分辨率，而尺寸小的變換有較好的空間分辨率［3］。因此，需要根據(jù)殘差信號(hào)的時(shí)頻特性自適應(yīng)地調(diào)整變換單元的尺寸［3］。與編碼單元和預(yù)測(cè)單元相對(duì)應(yīng)，HEVC中定義的變換單元的尺寸可以是32×32，16×16，8×8或4×4。然而，HEVC中并不支持64×64的DCT變換。

一個(gè)編碼單元中可以有一個(gè)或多個(gè)變換單元，允許一個(gè)編碼單元中的預(yù)測(cè)殘差通過(guò)四叉樹遞歸分解的方式劃分成多個(gè)變換單元分別進(jìn)行處理。這個(gè)四叉樹稱為殘差四叉樹（Residual quadtree，RQT）。與編碼單元四叉樹類似，殘差四叉樹通過(guò)深度優(yōu)先、逐行掃描的順序進(jìn)行遍歷，四叉樹的結(jié)構(gòu)由“0”和“1”組成的序列表示。變換單元的最大尺寸以及殘差四叉樹的層級(jí)可以根據(jù)不同的應(yīng)用條件進(jìn)行相應(yīng)的配置，對(duì)實(shí)時(shí)性或復(fù)雜度要求較低的應(yīng)用可以通過(guò)增加殘差四叉樹的層級(jí)來(lái)提高編碼效率。

2 幀內(nèi)預(yù)測(cè)

幀內(nèi)預(yù)測(cè)是通過(guò)當(dāng)前幀中已編碼塊的重構(gòu)圖像預(yù)測(cè)當(dāng)前塊。如表1所示，HEVC中一共定義了35種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式［4］，包括Intra＿Planar模式、Intra＿DC模式和33種方向性幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式Intra＿Angular［k］，k＝2，…，34。這33種方向的定義如圖4所示，圖中的數(shù)字0～34表示模式編號(hào)，字母H用于表示橫軸方向，后面的數(shù)字部分表示預(yù)測(cè)方向相對(duì)于水平向左方向的偏移值，字母V用于表示縱軸方向，后面的數(shù)字部分表示預(yù)測(cè)方向相對(duì)于垂直向上方向的偏移值。記這個(gè)偏移值為d，它的單位為1/32。在橫軸方向上，向下偏移時(shí)d的值為正，向上偏移時(shí)d的值為負(fù)，預(yù)測(cè)方向與水平向左方向夾角的正切值等于d/32；在縱軸方向上，向右偏移時(shí)d的值為正，向左偏移時(shí)d的值為負(fù)，預(yù)測(cè)方向與垂直向上方向夾角的正切值等于d/32。由圖4可以看出，模式2～17為橫軸方向上的預(yù)測(cè)模式，模式18～34為縱軸方向上的預(yù)測(cè)模式。與H.264/AVC相比較，HEVC中方向性幀內(nèi)預(yù)測(cè)的角度劃分更細(xì)，從而能夠更好地捕捉圖像中的方向性紋理信息，提高幀內(nèi)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。另一方面，H.264/AVC中僅支持16×16，8×8或4×4塊大小的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，且在不同塊大小上幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的定義不同，而HEVC中幀內(nèi)預(yù)測(cè)支持的塊大小為32×32，16×16，8×8或4×4，且在不同塊大小上幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的定義保持一致。

表1 HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式Table 1 Intra prediction modes in HEVC

圖4 HEVC的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式Fig.4 Intra prediction modes of HEVC

2.1 參考像素的選擇

HEVC中以逐行掃描的順序訪問(wèn)編碼樹單元，在編碼樹單元內(nèi)又以深度優(yōu)先、逐行掃描的順序訪問(wèn)各個(gè)編碼單元。因此，除了當(dāng)前塊的左邊一列和上邊一行像素，HEVC中當(dāng)前塊的左下方和右上方的像素也可以作為參考像素。如圖5所示，Px，y表示當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)像素，Rx，y表示當(dāng)前塊的參考像素。

圖5 HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)參考像素的選擇Fig.5 Reference pixels in intra prediction of HEVC

值得注意的是，在某些情況下一些參考像素可能為不可用。例如，參考像素的位置在圖像外，或參考像素所屬的編碼塊的預(yù)測(cè)模式不是幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式且被限制作為幀內(nèi)預(yù)測(cè)的參考?jí)K。HEVC中根據(jù)參考像素不可用的情況，規(guī)定了不同的處理方法。若所有的參考像素為不可用，則每個(gè)參考像素位置的像素值都用2bitDepth-1進(jìn)行替代，其中bitD-epth表示像素值的比特深度（例如，256級(jí)灰度的像素值的比特深度為8）。若只有部分參考像素為不可用，則根據(jù)以下操作對(duì)它們進(jìn)行填補(bǔ)：

（1）從左邊一列中最下面的參考像素R-1，2N-1開始，到左邊一列的第一個(gè)參考像素R-1，-1，再到上面一行的最后一個(gè)參考像素R2N-1，-1，搜索第一個(gè)可用的參考像素，記為Ri，j；

（2）對(duì)所有不可用的參考像素Rx，y，其像素值用Ri，j進(jìn)行替代。

2.2 Intra＿Planar和Intra＿DC模式

2.2.1 Intra＿Planar模式

Planar幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式最先是由Tandberg，Nokia和Ericsson三個(gè)公司在他們的聯(lián)合提案［5］中提出。其主要思想是針對(duì)平緩變化的圖像區(qū)域利用線性插值的方法對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)。如圖6所示，加粗方框表示當(dāng)前塊，右下角的像素值需要通過(guò)編碼加入到比特流中；最后一行和最右一列像素通過(guò)線性插值得到；中間的像素通過(guò)雙線性插值得到。

圖6 原始的Planar幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法Fig.6 Original planar intra prediction mode

文獻(xiàn)［5］對(duì)上述線性插值的方法進(jìn)行了改進(jìn)和簡(jiǎn)化，并最終被HEVC采納。具體地，如圖7所示，最后一行和最右一列像素通過(guò)左下角和右上角的參考像素復(fù)制得到，中間的像素是由水平方向和垂直方向的線性插值所得到的值取平均值得到，即：

式中，“＞＞”表示向右移位運(yùn)算。通過(guò)觀察可以看到，式（1）中的乘法實(shí)際上可以由位移和累加實(shí)現(xiàn)。其中，N為2的指數(shù)，N乘以一個(gè)數(shù)可以由位移代替；而x和y乘以一個(gè)數(shù)可以通過(guò)在遍歷預(yù)測(cè)像素時(shí)做累加實(shí)現(xiàn)。由此，降低了Intra＿Planar預(yù)測(cè)模式的計(jì)算復(fù)雜度，且無(wú)需對(duì)當(dāng)前塊的右下角像素進(jìn)行編碼。

圖7 HEVC中的Intra＿Planar幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法Fig.7 Intra＿Planar mode in HEVC

2.2.2 Intra＿DC模式

HEVC中DC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式與 H.264/AVC類似，預(yù)測(cè)像素的值由參考像素的平均值μ得到

然而，對(duì)N＜32的亮度像素塊，需要第一行和第一列預(yù)測(cè)像素進(jìn)行平滑濾波，從而降低預(yù)測(cè)塊的邊緣不連續(xù)性。具體的運(yùn)算過(guò)程如下

式中x，y＝1，2，…，N-1。

2.3 方向性預(yù)測(cè)模式

方向性幀內(nèi)預(yù)測(cè)的基本原理是通過(guò)當(dāng)前像素沿某個(gè)指定方向在參考像素上的投影得到預(yù)測(cè)值。下面以縱軸方向的預(yù)測(cè)為例，對(duì)HEVC中方向性幀內(nèi)預(yù)測(cè)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述，橫軸方向的預(yù)測(cè)過(guò)程可以通過(guò)類推得到。

對(duì)縱軸方向的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，稱當(dāng)前塊的上一行的參考像素Ri，-1，i＝-1，…，2N-1為主參考像素，稱左邊一列的參考像素R-1，j，j＝-1，…，2N-1為輔參考像素。設(shè)當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)像素Px，y沿某個(gè)預(yù)測(cè)方向在上一行參考像素上的投影位置的橫坐標(biāo)為x′，令dx＝x′-x，由預(yù)測(cè)方向的偏移值d的定義得

對(duì)模式26～34，d∈［0，32］。那么，由x，y∈［0，N-1］可知x′∈［0，2N-1］，因此，預(yù)測(cè)像素的投影位置在主參考像素內(nèi)，可以通過(guò)線性差值得到。然而，對(duì)模式18～25，d∈［-32，0］，需要分兩種情況得到預(yù)測(cè)像素。若x′≥-1，則預(yù)測(cè)像素的投影位置在主參考像素上，同樣可以通過(guò)在主參考像素上進(jìn)行插值得到；若x＜-1，則預(yù)測(cè)像素的投影位置不在主參考像素上，而是在輔參考像素上。文獻(xiàn)［7］提出了一種將輔參考像素映射到擴(kuò)展的主參考像素的方法，使得x＜-1時(shí)預(yù)測(cè)像素可以通過(guò)在主參考像素上插值得到。如圖8中的白色箭頭所示，擴(kuò)展的主參考像素的值通過(guò)反向映射到輔參考像素得到。由y∈［0，N-1］及式（1）可知，擴(kuò)展的主參考像素為R-1＋k，-1，k＝-1，…，（N-d）/32。設(shè)R-1＋k，-1沿預(yù)測(cè)方向在輔參考像素上的投影位置的縱坐標(biāo)為dy，由d的定義有

圖8 HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向性預(yù)測(cè)的例子Fig.8 Example of intra angular prediction on HEVC

綜上，HEVC中縱軸方向上的幀內(nèi)預(yù)測(cè)過(guò)程如下所述。設(shè)ref［x］為參考像素的序列，m為模式編號(hào)，首先通過(guò)以下步驟得到ref［x］的值。

（1）設(shè)置ref［x］＝R-1＋x，-1，x＝0，…，N。

表2 模式編號(hào)與invAngle值的對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 2 Specification of invAngle

（3）若m∈ ［26，34］，則 設(shè) 置 ref［x］＝R-1＋x，-1，x＝N＋1，…，2N。

2）葡萄在5片葉之前受凍很嚴(yán)重，盡早打掉受損新梢，刺激其次生芽萌發(fā)，當(dāng)年產(chǎn)量也可能會(huì)受到影響，但形成的枝條質(zhì)量較好，冬季修剪時(shí)會(huì)有較多木栓化水平較高的枝條。

然后，預(yù)測(cè)像素的值通過(guò)線性差值得到，即

其中

2.4 參考像素的平滑處理

HEVC中根據(jù)預(yù)測(cè)塊尺寸和幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的不同，選擇性地對(duì)參考像素進(jìn)行平滑處理。其總的原則是：DC模式不需要對(duì)參考像素做平滑處理；較大的預(yù)測(cè)塊和遠(yuǎn)離垂直/水平方向的預(yù)測(cè)模式更需要對(duì)參考像素做平滑處理。具體地，如表3所示，當(dāng)預(yù)測(cè)塊的尺寸為4×4時(shí)，所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式都不需要對(duì)參考像素做平滑處理；當(dāng)預(yù)測(cè)塊的尺寸為8×8時(shí)，水平方向、垂直方向以及它們相鄰的左右各7個(gè)方向的預(yù)測(cè)模式不用對(duì)參考像素做平滑處理；當(dāng)預(yù)測(cè)塊的尺寸為16×16時(shí)，水平方向、垂直方向以及它們相鄰的左右各1個(gè)方向的預(yù)測(cè)模式不用對(duì)參考像素做平滑處理；當(dāng)預(yù)測(cè)塊的尺寸為32×32時(shí)，DC模式、水平方向和垂直方向的預(yù)測(cè)模式不用對(duì)參考像素做平滑處理。

表3 需要進(jìn)行參考像素平滑處理的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式Table 3 The intra prediction modes that reference pixel smoothing is required

2.5 模式編碼

HEVC一共定義了35種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，與H.264/AVC相比增加了許多。因此，H.264/AVC中的模式編碼方法不能適用于HEVC［6］。給定一個(gè)當(dāng)前亮度預(yù)測(cè)塊，HEVC定義了3種最有可能的預(yù)測(cè)模式（Most probable modes，MPM）。編碼時(shí)，先確定所選預(yù)測(cè)模式是否屬于這3種MPM，如果是，則只編碼該模式在這3種MPM中的索引，否則，用5個(gè)比特的固定長(zhǎng)碼字來(lái)表示該模式在剩余的32種模式中的索引。

設(shè)A和B分別表示當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的左邊一個(gè)和上邊一個(gè)已編碼的預(yù)測(cè)塊，3種MPM根據(jù)A和B的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式mA和mB得到。若A/B不存在或不是幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)塊，則mA/mB用模式1（Intra＿DC模式）代替。另外，為了避免存儲(chǔ)上一行中所有編碼樹塊的編碼信息所帶來(lái)的開銷，當(dāng)B不屬于當(dāng)前預(yù)測(cè)塊的同一個(gè)編碼樹塊時(shí)，mB＝1。若mA等于mB，則3種MPM的導(dǎo)出過(guò)程如下

（1）如果mA＜2，即非方向性幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，則3種 MPM 為 MPM［0］＝0，MPM［1］＝1，MPM［2］＝26。

（2）否則mA≥2，3種 MPM為mA及其相鄰的兩個(gè)方向性預(yù)測(cè)模式，即：MPM［0］＝mA；MPM［1］＝2＋（（mA＋29）%32）；MPM［2］＝2＋（（mA-2＋1）%32）。

若mA不等于mB，則

（1）MPM［0］＝mA，MPM［1］＝mB。

（2）如果mA和mB都不等于0，那么 MPM［2］＝0。

（3）否則，如果mA和mB都不等于1，那么MPM［2］＝1，否則 MPM［2］＝26。

對(duì)于色度預(yù)測(cè)塊，HEVC定義了5種模式：Intra＿Planar，Intra＿Angular［26］，Intra＿Angular［10］，Intra＿DC和 Intra＿Derived，其 中Intra＿Derived表示和亮度預(yù)測(cè)塊所選的預(yù)測(cè)模式相同。然而，需要注意的是，當(dāng)亮度預(yù)測(cè)塊與色度預(yù)測(cè)塊所選的預(yù)測(cè)模式均為前4種模式中的一種并且相同時(shí)，色度預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)模式也可以用Intra＿Derived模式表示。因此，為了去除這種冗余，HEVC中色度預(yù)測(cè)塊的模式編號(hào)與幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4所示，根據(jù)解碼的模式編號(hào)與亮度預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式查表得到色度預(yù)測(cè)塊所選的預(yù)測(cè)模式。

表4 色度預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式Table 4 Chroma intra prediction modes

3 幀間預(yù)測(cè)

3.1 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償

HEVC中，對(duì)于亮度像素塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)向量的精度為1/4像素；對(duì)于4∶2∶0格式下采樣的色度像素塊，運(yùn)動(dòng)向量的精度為1/8像素。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，參考幀中非整數(shù)位置的像素值需要通過(guò)插值得到。H.264/AVC對(duì)1/4像素的插值采用的是二次插值的方法，即：先通過(guò)一個(gè)6拍的插值濾波器得到1/2像素位置的值，再通過(guò)線性插值得到1/4像素位置的值。而HEVC采用的是單次插值的方法，從而避免了中間過(guò)程的取整操作，提高了插值運(yùn)算的精度。另一方面，HEVC采用了更為精確的基于DCT（Discrete cosine transform）的插值濾波器［9，10］。亮度像素塊的插值濾波器系數(shù)如表5所示。其中，hfilter［i］表示1/2像素的插值濾波器系數(shù)，qfilter［i］表示1/4像素的插值濾波器系數(shù)。對(duì)1/2像素位置的插值，兩邊整數(shù)位置與其距離相同，因而采用的是對(duì)稱的8拍濾波器；而對(duì)1/4像素位置更接近于其中某個(gè)方向的整數(shù)位置，因而采用的是非對(duì)稱的7拍濾波器，從而減低插值濾波器的計(jì)算復(fù)雜度。色度像素塊的插值濾波器系數(shù)如表6所示，filter1［i］，…，filter7［i］分別對(duì)應(yīng)不同的1/8像素位置。

表5 亮度像素塊的插值濾波器系數(shù)Table 5 Filter coefficients for luma interpolation

表6 色度像素塊的插值濾波器系數(shù)Table 6 Filter coefficients for chroma interpolation

3.2 幀間預(yù)測(cè)模式

HEVC一共定義了三種幀間預(yù)測(cè)模式，分別稱為：Skip模式、Merge模式［11］和Inter模式。其中Skip模式和Merge模式的每一個(gè)預(yù)測(cè)單元的運(yùn)動(dòng)參數(shù)直接由相鄰的已編碼塊直接導(dǎo)出，而只需要編碼一個(gè)索引值用于指示參考?jí)K的位置。Skip模式和Merge模式的區(qū)別在于，Skip模式的預(yù)測(cè)單元?jiǎng)澐诸愋椭荒苁?N×2N且不需要對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的預(yù)測(cè)殘差進(jìn)行編碼，在解碼端直接由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)玫降念A(yù)測(cè)信號(hào)作為重構(gòu)信號(hào)。Skip模式可以看成是特殊的Merge模式。對(duì)于Inter模式，每一個(gè)預(yù)測(cè)單元含有一組運(yùn)動(dòng)參數(shù)，包括：幀間預(yù)測(cè)的方向（前向預(yù)測(cè)、后向預(yù)測(cè)或雙向預(yù)測(cè)）、參考幀的索引值、運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)器的索引值以及運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)殘差。

編碼時(shí)，首先用一個(gè)cu＿skip＿flag標(biāo)記當(dāng)前編碼單元的預(yù)測(cè)模式是否為Skip模式。若是，則編碼一個(gè)索引值merge＿index用于指示運(yùn)動(dòng)參數(shù)的參考?jí)K位置；若否，則編碼一個(gè)標(biāo)記符號(hào)用于指示當(dāng)前編碼單元是幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式還是幀間預(yù)測(cè)模式。如果是幀間預(yù)測(cè)模式，則接著編碼預(yù)測(cè)單元的劃分類型part＿mode。對(duì)每一個(gè)預(yù)測(cè)單元，首先編碼一個(gè)merge＿flag用于指示是否為 Merge模式。若是，則編碼一個(gè)索引值merge＿index用于指示運(yùn)動(dòng)參數(shù)的參考?jí)K位置；若否，即Inter模式，則依次編碼幀間預(yù)測(cè)的方向、參考幀的索引值、運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)器的索引值以及運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)殘差。

3.3 運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)

3.3.1 Skip和Merge模式中運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)

Skip模式和Merge模式的運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)可以分為3類：空間上相鄰已編碼塊的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、時(shí)間軸上相鄰已編碼塊的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和生成的運(yùn)動(dòng)參數(shù)?？臻g上相鄰的已編碼塊最多可以從5個(gè)不同位置上選擇其中的4個(gè)；時(shí)間上相鄰的已編碼塊可以從2個(gè)中選擇一個(gè)。在運(yùn)動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè)值的選擇過(guò)程中要去除其中重復(fù)的值，同時(shí)在使用空間上相鄰的參考?jí)K時(shí)還要避免其中使得參考?jí)K與當(dāng)前預(yù)測(cè)塊形成一個(gè)等同于2N×2N的預(yù)測(cè)塊。當(dāng)候選運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)值少于設(shè)定的數(shù)目（1～5）時(shí)，由已有的運(yùn)動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè)值生成新的值或者用0進(jìn)行填補(bǔ)。這樣，運(yùn)動(dòng)參數(shù)的候選預(yù)測(cè)值的個(gè)數(shù)固定，使得解碼索引值時(shí)不依賴于候選值的選擇過(guò)程，有利于解碼時(shí)的并行處理，同時(shí)提高了容錯(cuò)能力。

空間上參考?jí)K的選擇如圖9所示，對(duì)不同劃分類型的預(yù)測(cè)單元，空間上參考?jí)K的選擇不同?？臻g上參考?jí)K選擇的順序 依次是：A1，B1，B0，A0，（B2），其中B2只有在前4個(gè)中有任意一個(gè)不可用時(shí)才有效。需要注意的是，預(yù)測(cè)單元?jiǎng)澐诸愋蜑镹×2N，nL×2N或nR×2N時(shí)，A1不可作為第二個(gè)預(yù)測(cè)單元的參考?jí)K（否則，參考?jí)K與當(dāng)前預(yù)測(cè)塊形成一個(gè)等同于的預(yù)測(cè)塊），參考?jí)K的選擇順序依次是：B1、B0、A0，B2；同樣，預(yù)測(cè)單元的劃分類型為2N×N，2N×nU或2N×nD時(shí)，B1不可作為第二個(gè)預(yù)測(cè)單元的參考?jí)K，參考?jí)K的選擇順序依次是：A1，B0，A0，B2。

圖9 Merge模式運(yùn)動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè)空間上參考?jí)K的選擇Fig.9 Spatial candidates selection in merge mode

記當(dāng)前預(yù)測(cè)單元為Curr＿PU，參考幀列表中距離當(dāng)前幀最近的一個(gè)參考幀為Col＿Pic，其中“同一位置”上的預(yù)測(cè)塊為Col＿PU，Col＿PU的參考幀為Col＿Ref。“同一位置”的選擇如圖10所示，首先選擇C0，若C0不可用則選擇C1。當(dāng)前塊的參考幀的索引固定為0，對(duì)應(yīng)的參考幀標(biāo)記為Curr＿Ref。設(shè)當(dāng)前幀Curr＿Pic與Curr＿Ref的距離為tb，Col＿Pic與Col＿Ref的距離為td，由 Col＿PU 的運(yùn)動(dòng)向量根據(jù)tb和td的比值進(jìn)行縮放得到當(dāng)前塊的運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)值，如圖10中右半部分的例子所示。需要注意的是，采用時(shí)間軸上相鄰塊的運(yùn)動(dòng)向量需要額外的內(nèi)存存儲(chǔ)參考幀中所有塊的運(yùn)動(dòng)向量。為了減少這些內(nèi)存的開銷，HEVC中將存儲(chǔ)這些運(yùn)動(dòng)向量的精度限制到16×16的塊。當(dāng)16×16的塊中含有多個(gè)預(yù)測(cè)單元時(shí)，只從中選擇第一個(gè)預(yù)測(cè)單元的運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行存儲(chǔ)。此外，在容易出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤的應(yīng)用中，編碼器可以設(shè)置關(guān)閉時(shí)間軸上參考?jí)K的使用，從而提高解碼的容錯(cuò)能力。

圖10 Merge模式運(yùn)動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè)時(shí)間軸上參考?jí)K的選擇Fig.10 Temporal candidates selection in merge mode

當(dāng)候選運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)值個(gè)數(shù)少于規(guī)定的數(shù)目C時(shí)，HEVC定義了一些生成的運(yùn)動(dòng)參數(shù)加入到候選值列表中，直到候選值的個(gè)數(shù)達(dá)到C。對(duì)于雙向預(yù)測(cè)的B幀，生成的運(yùn)動(dòng)參數(shù)可以由已有的候選值中分別選取兩個(gè)參考列表相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)向量及參考幀的索引值進(jìn)行組合得到。比如第一個(gè)生成的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有候選值列表中第一個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)中對(duì)應(yīng)參考列表0的值和第二個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)中對(duì)應(yīng)參考列表1的值組成。具體地，HEVC中定義了12種可選的組合，依次是：（0，1），（1，0），（0，2），（2，0），（1，2），（2，1），（0，3），（3，0），（1，3），（3，1），（2，3），（3，2），其中數(shù)字表示已有的候選值列表的索引值。對(duì)于P幀或者B幀中由上述方式生成的運(yùn)動(dòng)參數(shù)仍然未能達(dá)到C個(gè)候選值時(shí)，添加0向量為運(yùn)動(dòng)向量，參考幀的索引值可以從0到最大值依次選擇。

3.3.2 Inter模式中運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)

對(duì)于Inter模式，運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)同樣是從多個(gè)候選值中選取。在編碼運(yùn)動(dòng)向量時(shí)，需要編碼所選預(yù)測(cè)值的索引值以及運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)殘差。其中，運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)值的參考?jí)K的選擇與Merge模式中空間參考?jí)K的選擇類似，不同的是Inter模式從｛A0，A1｝和｛B0，B1，B2｝中分別按順序選擇第一個(gè)可用的加入到候選值列表中，總的候選值個(gè)數(shù)固定為2。當(dāng)以上選擇的候選值個(gè)數(shù)小于2時(shí)，再選擇時(shí)間軸上參考?jí)K的運(yùn)動(dòng)向量，選擇的方法與Merge模式相同。最后，若候選值的個(gè)數(shù)仍然小于2，則用0向量進(jìn)行填補(bǔ)。

4 變換、量化及熵編碼

HEVC中進(jìn)行變換和量化的基本單位是變換單元。如1.3節(jié)中所述，給定一個(gè)編碼單元，對(duì)其預(yù)測(cè)殘差進(jìn)行變換編碼時(shí)可以劃分成多個(gè)變換單元。與H.264/AVC類似，HEVC的核心變換采用的是基于DCT的整數(shù)變換［12］。在其變換矩陣的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了對(duì)稱性，使得在運(yùn)算時(shí)可以使用快速算法。在進(jìn)行較大尺寸的變換時(shí)可以通過(guò)構(gòu)造多個(gè)較小尺寸的變換實(shí)現(xiàn)。除了基于DCT的整數(shù)變換外，HEVC中還定義了一種4×4的基于DST（Discrete sine transform）的整數(shù)變換［13］，用于4×4的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的亮度塊。此外，HEVC中定義了一種稱為Transform Skip的模式。在該模式下，編碼時(shí)跳過(guò)變換過(guò)程，直接對(duì)殘差信號(hào)進(jìn)行編碼，從而提高對(duì)計(jì)算機(jī)合成的非自然圖像信號(hào)的編碼效率［14，15］。

在進(jìn)行量化時(shí)，HEVC采用了與H.264/AVC類似的均勻量化器。HEVC一共定義了52級(jí)不同的量化步長(zhǎng)，每增加6級(jí)量化步長(zhǎng)增大一倍。同時(shí)HEVC也支持編碼器通過(guò)設(shè)定量化的縮放矩陣對(duì)不同頻率的殘差系數(shù)采用不同的量化步長(zhǎng)。

HEVC中熵編碼采用的是基于上下文的二進(jìn)制算術(shù)編碼（Context adaptive binary arithmetic coding，CABAC）。其基本設(shè)計(jì)與 H.264/AVC中的CABAC類似，但是HEVC充分考慮了提高熵編碼器的吞吐率和并行化，以適應(yīng)編碼高分辨率視頻時(shí)的實(shí)時(shí)性要求［16］。因此，HEVC中CABAC熵編碼器的上下文數(shù)量、數(shù)據(jù)間的相互依賴性減少，對(duì)相同上下文的編碼符號(hào)進(jìn)行組合、對(duì)通過(guò)旁路編碼的符號(hào)進(jìn)行組合，同時(shí)減少解析碼流時(shí)的相互依賴性以及對(duì)內(nèi)存讀取的需求。

5 樣本自適應(yīng)補(bǔ)償

HEVC中環(huán)內(nèi)濾波包括去塊效應(yīng)濾波［17］和樣本自適應(yīng)補(bǔ)償（Sample adaptive offset，SAO）［18］。其中，去塊效應(yīng)濾波與H.264/AVC類似，而SAO是HEVC中新引入的一個(gè)提高解碼圖像質(zhì)量的工具，作用于去塊效應(yīng)濾波之后的解碼圖像。SAO通過(guò)對(duì)不同類別的像素加上相應(yīng)的偏移值，從而降低圖像的整體失真并減少振鈴效應(yīng)。HEVC中SAO處理的基本單位是CTU，并分為兩種類型，分別是邊緣像素補(bǔ)償（Edge offset，EO）和條帶補(bǔ)償（Band offset，BO）。

5.1 邊緣像素補(bǔ)償

邊緣像素補(bǔ)償是對(duì)某個(gè)特定邊緣方向的像素依據(jù)其與相鄰像素灰度值的差異進(jìn)行分類，從而對(duì)不同類別的像素分別加上相應(yīng)的偏移值。HEVC中一共定義了四個(gè)方向，分別是水平、垂直、45°和135°方向。如圖11所示，c表示當(dāng)前像素，a和b表示兩個(gè)相鄰的像素。給定一個(gè)邊緣補(bǔ)償?shù)念愋停ㄟ^(guò)比較當(dāng)前像素c與a、b的灰度值對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行分類，分類的準(zhǔn)則如表7所示。其中，類別1和類別4表示當(dāng)前像素為谷底和波峰；類別2和類別3分別表示當(dāng)前像素為凹拐點(diǎn)和凸拐點(diǎn)；類別0表示其他情況，不進(jìn)行邊緣補(bǔ)償。對(duì)類別1和類別2加上正的偏移值可以達(dá)到平滑的目的，而加上負(fù)的值則是起到銳化的作用。相反，對(duì)類別3和類別4加上正的值是起到銳化的作用，而加上負(fù)的值是進(jìn)行平滑。然而，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析［18］，HEVC中只允許對(duì)邊緣像素進(jìn)行平滑。在編碼偏移值時(shí)無(wú)需對(duì)符號(hào)進(jìn)行編碼，而是根據(jù)像素類別的不同判定偏移值的符號(hào)，從而減少編碼偏移值所需要的比特?cái)?shù)。

圖11 邊緣像素補(bǔ)償?shù)乃膫€(gè)方向Fig.11 The four types of directions in edge offset

表7 邊緣像素分類的準(zhǔn)則Table 7 Sample classification rules for edge offset

5.2 條帶補(bǔ)償

條帶補(bǔ)償是對(duì)屬于不同條帶（不同范圍的灰度級(jí)別）的像素分別加上相應(yīng)的偏移值，從而減小整體的失真。對(duì)8比特256級(jí)灰度的像素，HEVC設(shè)定條帶的寬度為8，灰度值在到范圍內(nèi)的像素的類別記為k，0≤k≤31。對(duì)某個(gè)類別（條帶）的像素，其偏移值等于重構(gòu)像素與原始圖像像素差異的平均值，即平均失真。HEVC中規(guī)定，對(duì)一個(gè)進(jìn)行條帶補(bǔ)償?shù)腃TU只傳輸其中連續(xù)的4個(gè)條帶（k，k＋1，k＋2，k＋3）的偏移值。因此，需要編碼值和相應(yīng)的4個(gè)偏移值。

6 結(jié)束語(yǔ)

HEVC是繼H.264/AVC之后的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，本文對(duì)HEVC的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了綜述。HEVC的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的概念與 H.264/AVC相類似，但HEVC中允許對(duì)更大尺寸的預(yù)測(cè)塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，同時(shí)定義了更多的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。HEVC的幀間預(yù)測(cè)采用了更為精確的基于DCT的插值濾波器、采用了多個(gè)運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)器相互競(jìng)爭(zhēng)的方法對(duì)運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行編碼并引入了新的4×4Merge模式。在變換和量化上，HEVC采用了四叉樹結(jié)構(gòu)的變換單元，并引入了新的的基于DST的整數(shù)變換。在熵編碼上，HEVC采用了CABAC熵編碼器，并著重提高CABAC的吞吐率。此外，HEVC引入了一種稱為樣本自適應(yīng)補(bǔ)償?shù)男碌木幋a工具，從而進(jìn)一步提高解碼圖像的質(zhì)量。HEVC在帶來(lái)編碼效率提高的同時(shí)也增加了編碼器的復(fù)雜度。特別地，HEVC中靈活的分塊結(jié)構(gòu)使得率失真優(yōu)化的過(guò)程變得十分復(fù)雜。相應(yīng)的快速分塊算法的研究將有助于HEVC的實(shí)際應(yīng)用。此外，HEVC充分考慮了并行化處理的設(shè)計(jì)需求。在當(dāng)前多核的發(fā)展趨勢(shì)下，研究HEVC的并行算法對(duì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)編碼至關(guān)重要。

在HEVC的擴(kuò)展檔次的制定過(guò)程中，針對(duì)包含屏幕內(nèi)容等計(jì)算機(jī)合成的圖像內(nèi)容的視頻中經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)紋理（例如：相同的英文字母）的特性，研究者提出了一種稱為塊拷貝或幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)方法。它的主要思想是：從當(dāng)前幀已編碼的圖像區(qū)域中搜索與當(dāng)前塊相似的塊作為當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)。研究表明，對(duì)含有屏幕內(nèi)容的視頻，幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒軌蝻@著提高幀內(nèi)編碼的效率。但是對(duì)一般的自然圖像的視頻，該方法是否有益還有待進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。在幀間預(yù)測(cè)技術(shù)方面，采用高階運(yùn)動(dòng)模型可以進(jìn)一步提高編碼效率［19-21］，但是需要簡(jiǎn)化基于高階運(yùn)動(dòng)模型的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，以降低編解碼的復(fù)雜度。

［1］Sullivan G J，Ohm J R，Han W J，et al.Overview of the high efficiency video coding（HEVC）standard［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Tech，2012，22（12）：1649-1667.

［2］Kim I-K，Min J，Lee T，et al.Block partitioning structure in the HEVC standard［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Tech，2012，22（12）：1697-1706.

［3］Marpe D，Schwarz H，Bosse S，et al.Video compression using nested quadtree structures，leaf merging，and improved techniques for motion representation and entropy coding［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Tech，2010，20（12）：1676-1687.

［4］Lainema J，Bossen F，Han W-J，et al.Intra coding of the HEVC standard［J］.IEEE Circuits Syst，Video Tech，2012，22（12）：1792-1801.

［5］Ugur K，Andersson K R，F(xiàn)uldseth A.Description of video coding technology proposal by Tandberg，Nokia，Ericsson［S］.Dresden，DE：Document JCTVCA119，2010.

［6］Kanumuri S，Tan T，F(xiàn)uldseth A.Enhancements to intra coding［S］.Guangzhou，China：Document JCTVC-D235，2010.

［7］Bossen F，Tan T，Takine J.Simplified angular intra prediction［S］.Geneva，CH：Document JCTVCB093，2010.

［8］Budagavi M.Angular intra prediction and ADI simplification［S］.Geneva，CH：Document JCTVCB118，2010.

［9］Ugur K，Alshin A，Alshina E，et al.Motion compensated prediction and interpolation filter design in H.265/HEVC ［J］.IEEE Journal of Selected Topic in Signal Processing，2013，7（6）：946-956.

［10］Hao Lv，Wang R，Xie X，et al.A comparison of fractional-pel interpolation filters in HEVC and H.264/AVC ［C］∥IEEE Proc.Visual Comm.Image Process.2012：.

［11］Helle P，Oudin S，Bross B，et al.Block merging for quadtree-based partition in HEVC［J］.IEEE Circuits Syst，Video Technol，2012，22（12）：1720-1731.

［12］Fuldseth A，Bjontegaard G，Budagavi M.CE10：Core transform design for HEVC［S］.Geneva，Switzerland：Document JCTVC-G495，2011.

［13］Saxena A，F(xiàn)ernandes F.CE7： Mode-dependent DCT/DST without 4＊4full matrix multiplication for intra prediction［S］.Geneva，Switzerland：Document JCTVC-E125，2011.

［14］Lan C，Xu J，Sullivan G J，et al.Intra transform skipping ［S］. Geneva， Switzerland： Document JCTVC-I0408，2012.

［15］Peng X，Lan C，Xu J，et al.Inter Transform Skipping［S］.Stockholm，Sweden：Document JCTVCJ0237，2012.

［16］Sze V，Budagavi M.High throughput CABAC entropy coding in HEVC ［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Technol，2010，20（12）：1778-1791.

［17］Norkin A，Bjontegaard G，F(xiàn)uldseth A，et al.HEVC deblocking filter［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Technol，2010，20（12）：1746-1754.

［18］Fu C M，Alshina E，Alshin A，et al.Sample adaptive offset in the HEVC standard［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Technol，2010，20（12）：1755-1764.

［19］Huang H，Woods J W，Zhao Y，et al.Controlpoints representation and differential coding for affine motion compensation［J］.IEEE Trans Circuits Syst Video Tech，2013，23（10）：1651-1660.

［20］黃晗.HEVC幀間/幀內(nèi)預(yù)測(cè)及優(yōu)化技術(shù)研究［D］.北京：北京交通大學(xué)，2013.

Huang Han.Research on inter/intra prediction and optimization techniques in HEVC［D］.Beijing：Beijing Jiaotong University，2013.

［21］Narroschke M，Swoboda R.Extending HEVC by an affine motion model［C］∥Picture Coding Symposium.San Jose，CA：USA，2013.