H.265视频压缩格式详解:合并候选与优化技术
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更新于2024-08-13
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"这篇资料主要介绍了H.265视频压缩格式中的合并候选生成机制,以及HEVC(High Efficiency Video Coding,即H.265)编码标准的基本内容和发展背景。"
在H.265视频压缩标准中,合并候选的生成是一个关键步骤,它涉及到帧间预测,这是视频编码效率提升的重要手段。联合双向预测候选和非缩放双向预测候选主要用于B片的编码,这两种候选是基于空间-时间候选列表中的信息生成的。零合并候选则用于P片和B片,其最大数目分别限定为5和1,且与参考索引数相同。这些候选列表的大小可以在slice头中指定。当处理P片或候选数目仍小于最大值时,会使用从0到(参考图像数目-1)的参考索引填充剩余的合并候选列表,通常以零运动矢量相关的方式进行填充。
HEVC,全称为高效率视频编码,是H.265的同义词,是继H.264之后的下一代视频编码标准。HEVC旨在提高压缩效率,以应对未来数字视频的高分辨率和高帧率需求。与H.264相比,HEVC引入了多项改进:
1. 更大的宏块尺寸:HEVC支持32×32、64×64,甚至128×128的宏块,减少高清视频中的宏块数量,从而减少描述宏块内容所需的参数。
2. 扩展的变换块:H.265允许16×16、32×32和64×64的变换和量化,这有助于减少相邻块之间的相似系数,提高压缩效率。
3. 运动矢量预测的改进:引入新的MV预测方式,使得运动估计更准确,进一步优化编码效率。
4. 帧内预测的增强:HEVC采用更多样化的帧内预测模式,适应不同类型的图像内容,提高压缩性能。
5. 熵编码的优化:HEVC使用改进后的CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding),相较于H.264的CAVLC,提供更高的比特率控制精度。
6. 自适应去块效应滤波器:HEVC提供了更灵活的滤波选项,能更好地处理压缩过程中产生的块效应,提高视频质量。
HEVC的发展背景可以追溯到2002年的音视频编码标准,如AVS(Advanced Video Coding Standard)等。H.264在2003年发布后,由于其出色的压缩性能,被广泛应用于各种视频编码场景。然而,随着视频质量和分辨率的不断提升,H.264的局限性逐渐显现,因此需要一个更新的标准来应对未来的挑战,这就是HEVC/H.265应运而生的原因。HEVC的设计目标是,在相同的视频质量下,将压缩比率提高一倍,为高清乃至超高清视频传输提供了可能。
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杜浩明
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