Tìm hiểu về H265

Để hỗ trợ các ngành công nghiệp cộng đồng trong việc học cách sử dụng các tiêu chuẩn, các nỗ lực tiêu chuẩn hóa không chỉ bao gồm sự phát triển của một văn bản tài liệu đặc hiệu nhưng cũ

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA:KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Báo cáo: Công nghệ phát thanh truyền hình số

Đề tài: Tìm hiểu về H265

TÊN THÀNH VIÊN: NGUYỄN MINH HOÀNG

NGUYỄN ANH VĂN TRẦN VĂN THỊNH LỚP : D11XLTH

HÀ NỘI, 2015

MỤC LỤC

TỔNG QUAN VỀ MÃ HÓA VIDEO HIỆU SUẤT CAO H265

(HEVC-High Efficiency Video Coding)

I GIỚI THIỆU

Tóm tắt:Mã hóa video hiệu suất cao (HEVC) hiện đang như mã hóa tiêu chuẩn mới

nhất của video ITU-T và ISO / IEC Mục tiêu chính của các nỗ lực chuẩn HEVC là để cho phép cải thiện hiệu suất nén tương đối so với các tiêu chuẩn trong phạm vi của việc giảm tốc độ bit 50% cho chất lượng video bằng tri giác hiện tại Bài viết này cung cấp một cái nhìn tổng quan về các tính năng kỹ thuật và đặc điểm của các tiêu chuẩn HEVC HEVC tiêu chuẩn là dự án video chung gần đây nhất của ITU-T Video Coding

Experts Group (VCEG) và ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) tổ chức tiêu chuẩn hóa, làm việc với nhau trong một quan hệ đối tác, hợp tác chung về mã hóa video (JCT-VC) [1] Các phiên bản gốc đầu tiên của tiêu chuẩn HEVC được tung ra vào tháng 1 năm 2013 Công việc bổ sung được quy hoạch để mở rộng các tiêu chuẩn để hỗ trợ một số kịch bản ứng dụng bổ sung, bao gồm mở rộng phạm vi sử dụng chức năng và

hỗ trợ định dạng màu sắc, khả năng mã hóa video được mở rộng, và 3D / âm thanh Trong ISO / IEC, tiêu chuẩn HEVC sẽ trở thành MPEG-H phần 2

Tiêu chuẩn mã hóa video đã phát triển chủ yếu thông qua sự phát triển của các tiêu chuẩn ITU-T và ISO / IEC nổi tiếng ITU-T H.261 bản 2và H.263 bản 3, ISO / IEC bản 4MPEG-1 4 và bản 5 MPEG-4 Visual và hai tổ chức hợp tác sản xuất các bản 6 và 7 H.262 / MPEG -2 Video và H.264 / MPEG-4 Advanced Video Coding (AVC) tiêu chuẩn.Hai tiêu chuẩn được sản xuất cùng đã có một tác động đặc biệt mạnh mẽ và đã tìm thấy con đường của họ vào một loạt các sản phẩm đang ngày càng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày của chúng tôi Trong suốt quá trình tiến hóa này, những nỗ lực tiếp tục đã được thực hiện để tối đa hóa khả năng nén và cải thiện các đặc tính khác như mất dữ liệu mạnh mẽ, trong khi xem xét các tài nguyên tính toán mà là thực tế để sử dụng trong các sản phẩm tại thời điểm triển khai dự đoán của mỗi tiêu chuẩn

Các chính tiêu chuẩn mã hóa video trực tiếp trước các dự án HEVC H.264 / MPEG-4AVC, ban đầu được phát triển trong thời gian giữa năm 1999 và 2003, và sau đó đã được

mở rộng trên nhiều năm 2003-2009 H.264 / MPEG-4 AVC đã là một công nghệ cho phép video trong hầu hết mọi lĩnh vực mà trước đây không được bao phủ bởi H.262 / MPEG-2 Video và đã di dời đáng kể các tiêu chuẩn cao niên trong lĩnh vực ứng dụng hiện tại của nó

Nó được sử dụng rộng rãi cho nhiều ứng dụng, bao gồm cả phát sóng (HD) tín hiệu truyền hình qua vệ tinh, cáp, và các hệ thống truyền dẫn mặt đất, mua lại nội dung video

và chỉnh sửa hệ thống, máy quay phim, ứng dụng bảo mật, Internet và mạng lưới video,

và ứng dụng như chat video, hội nghị truyền hình, và các hệ thống telepresence Tuy nhiên, sự đa dạng ngày càng tăng của dịch vụ, sự phổ biến của HD video, và sự xuất hiện của các định dạng HD (ví dụ, độ phân giải 4k x 2k hoặc 8k x 4k) đang tạo ra nhu cầu mạnh mẽ hơn để mã hóa vượt trội so với H.264 /MPEG-4 AVC Sự cần thiết thậm chí còn mạnh mẽ hơn khi độ phân giải cao được đi kèm với âm thanh stereo hoặc chụp MultiView và hiển thị Hơn nữa, các ứng dụng video nhắm mục tiêu các thiết bị di động

và máy tính bảng, cũng như việc truyền tải cần cho dịch vụ video theo yêu cầu, được áp đặt những thách thức nghiêm trọng trên mạng ngày nay Một mong muốn tăng cho chất lượng cao hơn và độ phân giải cũng được phát sinh trong các ứng dụng điện thoại di động

HEVC đã được thiết kế để giải quyết về cơ bản tất cả các ứng dụng hiện có của H.264 / MPEG-4 AVC và đặc biệt tập trung vào hai vấn đề chính: tăng độ phân giải video và tăng cường sử dụng kiến trúc xử lý song song Cú pháp của HEVC là chung chung và cũng thường thích hợp cho các ứng dụng khác

Như các trường hợp cho tất cả video mã hóa của ITU-T và ISO / IEC, trong HEVC chỉ là cấu trúc bitstream và cú pháp được chuẩn hóa, cũng như những hạn chế về

bitstream và lập bản đồ của nó cho các thế hệ của các hình ảnh được giải mã Các ánh xạ được cho bởi ý nghĩa của các yếu tố cú pháp và quá trình giải mã như vậy mà mỗi bộ giải

mã phù hợp với các tiêu chuẩn sẽ cho kết quả tương tự khi đưa ra một bitstream mà phù hợp với những hạn chế của tiêu chuẩn Sự hạn chế này trong phạm vi của tiêu chuẩn cho phép tự do tối đa để tối ưu hóa việc triển khai một cách thích hợp để ứng dụng (cân bằng chất lượng nén, chi phí thực hiện, thời gian để thị trường, và cân nhắc khác) Tuy nhiên,

nó không cung cấp bảo hành chất lượng, vì nó cho phép ngay cả kỹ thuật mã hóa thô được xem xét phù hợp

Để hỗ trợ các ngành công nghiệp cộng đồng trong việc học cách sử dụng các tiêu chuẩn, các nỗ lực tiêu chuẩn hóa không chỉ bao gồm sự phát triển của một văn bản tài liệu đặc hiệu nhưng cũng tham khảo các phần mềm mã nguồn như là một ví dụ về cách HEVC video có thể được mã hóa và giải mã Các phần mềm dự thảo tài liệu tham khảo

đã được sử dụng như một công cụ nghiên cứu cho công việc nội bộ của ủy ban trong việcthiết kế các tiêu chuẩn, và cũng có thể được sử dụng như một công cụ nghiên cứu nói chung và là cơ sở của sản phẩm Một tiêu chuẩn bộ dữ liệu thử nghiệm cũng đang được phát triển để kiểm tra sự phù hợp với các tiêu chuẩn

II HEVC -MÃ HÓA THIẾT KẾ VÀ TÍNH NĂNG NỔI BẬT

Tiêu chuẩn HEVC được thiết kế để đạt được nhiều mục tiêu, bao gồm cả mã hóa hệ thống giao, lồng ghép khả năng phục hồi dữ liệu bị mất, cũng như sử dụng kiến trúc xử lýsong song Các phần dưới đây sẽ mô tả các yếu tố quan trọng của thiết kế mà các mục tiêu đạt được, và các hoạt động mã hóa điển hình mà sẽ tạo ra một bitstream hợp lệ

2.1 Tầng mã hóa video

Lớp mã hóa video HEVCcùng phương pháp (dự đoán 2 bức tranh và 2D chuyển đổi

mã hóa) được sử dụng trong tất cả các tiêu chuẩn nén video từ H.261 Hình 1 mô tả sơ đồkhối của một bộ mã hóa video lai, mà có thể tạo ra một bitstream phù hợp với các tiêu chuẩn HEVC

Một thuật toán mã hóa xuất một bitstream phù hợp,HEVC thường sẽ tiến hành như sau:

Mỗi bức ảnh được chia thành nhiều vùng khối hình, với khối chính xác được truyền đạt đến các bộ giải mã Những hình ảnh đầu tiên của một chuỗi video (và hình ảnh đầu tiên kinh ở mỗi điểm truy cập ngẫu nhiên vào một chuỗi video) được mã hóa bằng cách

sử dụng dự đoán hình ảnh (có sử dụng một số dự đoán của dữ liệu không gian đến khu vực trong hình ảnh đó, nhưng không có sự phụ thuộc vào các hình ảnh khác) Đối với tất

cả các hình ảnh còn lại của một chuỗi hoặc giữa các điểm truy cập ngẫu nhiên, chế độ mãhóa dự báo tạm thời interpicture được sử dụng cho hầu hết các khối Quá trình mã hóa để

dự đoán interpicture bao gồm việc lựa chọn dữ liệu chuyển động các hình ảnh tham khảo

và chuyển động vectơ được chọn (MV) áp dụng để dự đoán các mẫu của mỗi khối Các

bộ mã hóa và giải mã tín hiệu tạo ra giống hệt nhau dự đoán interpicture bằng cách áp dụng đền bù chuyển động (MC) sử dụng các MV và quyết định chế độ dữ liệu, được truyền như là thông tin phụ

Các tín hiệu còn lại của dự đoán hình ảnh nội hay inter, đó là sự khác biệt giữa các khối ban đầu và chọn từ trước của nó, được biến đổi bởi một tuyến liên kết không gian chuyển đổi Các hình thức xuyên được các quy mô, lượng tử hóa, entropy mã hóa, và được truyền cùng với các thông tin dự đoán

Các bộ mã hóa các bản sao các vòng lặp xử lý giải mã (xem hộp màu xám bóng mờ trong hình 1) như vậy mà cả hai sẽ tạo ra những dự đoán giống hệt nhau cho dữ liệu tiếp theo Vì vậy, các lượng tử chuyển đổi được xây dựng bằng rộng nghịch đảo và sau đó được chuyển đổi ngược để lặp lại trong các xấp xỉ giải mã các tín hiệu còn lại Việc còn lại sau đó được bổ sung vào dự đoán, và kết quả của việc bổ sung mà sau đó có thể được đưa vào một hoặc hai hiện vật gây ra bởi khối xử lý khôn ngoan và lượng tử hóa Các đại diện hình ảnh (đó là một bản sao của các đầu ra của bộ giải mã) được lưu trữ trong một

bộ đệm hình ảnh giải mã được sử dụng cho những dự đoán của hình ảnh tiếp theo Nói chung, thứ tự của mã hóa hoặc giải mã xử lý hình ảnh thường khác với thứ tự mà họ đến

từ các nguồn; cần thiết phải có một sự phân biệt giữa thứ tự giải mã (bitstream) và thứ tự xuất (ví dụ, để hiển thị) cho một bộ giải mã

HEVC dự kiến sẽ được đầu vào như hình ảnh quét liên tục (hoặc là do các nguồn video có nguồn gốc ở định dạng đó hoặc do Deinterlacing trước khi mã hóa) Không có tính năng mã hóa rõ ràng là hiện nay trong thiết kế HEVC để hỗ trợ việc sử dụng các chức năng quét xen kẽ, như quét xen kẽ không còn được sử dụng để hiển thị và đang trở thành đáng kể ít phổ biến để phân phối Tuy nhiên, một cú pháp siêu dữ liệu đã được cung cấp trong HEVC để cho phép một bộ mã hóa để chỉ ra rằng video quét đã được gửi

đi bằng cách mã hóa từng vùng(tức là, các dòng chẵn hoặc số lẻ của mỗi khung hình video) của video như một bức tranh riêng biệt hoặc rằng nó đã được gửi đi bằng cách mã hóa từng khung hình như một bức tranh HEVC mã Điều này cung cấp một phương pháp của mã hóa video mà không có gánh nặng giải mã với một nhu cầu để hỗ trợ quá trình giải mã đặc biệt cho nó

H ình 1 Điển hình bộ mã hóa video HEVC

Trong phần tiếp theo, các tính năng khác nhau tham gia vào video hybrid sử dụng mãhóa HEVC được nhấn mạnh như sau

1) Mã hóa các đơn vị cây và cấu trúc mã hóa khối cây (CTB): Cốt lõi của lớp mã hóa trong các tiêu chuẩn trước đó là các khối mẫu, chứa 16 × 16 khối lumavà trong trường hợp bình thường là 4: 2: 0 lấy mẫu màu, hai tương ứng với 8 × 8 khối của mẫu chroma; trong khi đó các cấu trúc tương tự trong HEVC là đơn vị cây mã hóa (CTU), trong đó có một kích thước lựa chọn bởi các bộ mã hóa và có thể lớn hơn một macroblock truyền thống Các CPU bao gồm một CTB luma và chroma CTBs và các yếu tố cú pháp tương ứng Kích thước L × L của một luma CTB thể được chọn là L = 16, 32, hoặc 64 mẫu, với các kích thước lớn hơn thường cho phép nén tốt hơn HEVC sau đó hỗ trợ một phân vùng của CTBs thành các khối nhỏ hơn sử dụng một cấu trúc cây và giống như tín hiệu [8] 2) Đơn vị mã hóa (CUS) và khối mã hóa (NHTM): Cú pháp quadtree của CTU kích thước và vị trí của luma và sắc độ của NHTM Do đó, kích thước của các luma CTB là kích thước được hỗ trợ lớn nhất cho một CB luma Việc chia tách của một CTU vào luma

và chroma NHTM là báo hiệu cùng Một CB luma và thường hai chroma NHTM, cùng với cú pháp kết hợp, tạo thành một đơn vị mã hóa (CU) Một CTB có thể chỉ chứa một

CU hoặc có thể được tách ra để hình thành nhiều CUS, và mỗi CU có một phân vùng thành các đơn vị liên quan dự báo và một cây chuyển các đơn vị (TUS).

3) đơn vị dự báo và dự báo khối (PBs): Các dữ liệu để mã một khu vực hình ảnh sử dụng interpicture hoặc dự đoán hình ảnh liên được thực hiện ở cấp CU Tùy thuộc về quyết định dự đoán loại cơ bản, các luma và chroma NHTM sau đó có thể được phân chia thêm kích thước và dự đoán từ khối luma và chroma dự đoán (PBs) HEVC hỗ trợ kích thước PB biến từ 64 × 64 xuống 4 × 4 mẫu.

4) TUS và chuyển khối: Các dư dự đoán được mã hóa bằng khối biến đổi Một cơ cấu cây TU có gốc rễ của nó ở cấp CU Các luma CB còn lại có thể giống với các luma chuyển khối (TB) hoặc có thể được phân chia thêm vào TBS luma nhỏ Điều tương tự cũng áp dụng cho các TBS chroma.DCT là cho TB vuông kích thước 4 × 4, 8 × 8, 16 ×

16, và 32 × 32 Đối với 4 × 4 biến đổi của lima liên dư đoán hình ảnh, một số nguyên biến đổi xuất phát từ một hình thức sin rời rạc DST.

5) Tín hiệu vectơ Motion: nâng cao dự báo vector chuyển động (AMP) được sử dụng, bao gồm cả nguồn gốc của nhiều ứng cử viên có khả năng nhất dựa trên dữ liệu từ liền

kề PBs và hình ảnh tham khảo Một chế độ nối cho MV mã hóa cũng có thể được sử dụng, cho phép người thừa kế của MV từ tạm thời hoặc không gian lân cận PBs Hơn nữa, so với H.264 / MPEG-4 AVC, cải thiện và trực tiếp bỏ qua suy luận chuyển động.

6) Bồi thường Motion: Tứ mẫu chính xác được sử dụng cho các MV được sử dụng cho nội suy vị trí phân đoạn mẫu (so với vị trí nửa mẫu tiếp theo là nội tuyến tính cho vị trí tứ mẫu trong H.264 / MPEG-4 AVC) Tương tự như H.264 / MPEG-4 AVC, nhiều hình ảnh tham khảo được sử dụng Đối với mỗi PB, một hoặc hai vectơ chuyển động có thể được truyền đi, hay bi mã hóa tiên đoán, tương ứng Như trong H.264 / MPEG-4 AVC, nhân rộng và bù đắp hoạt động có thể được áp dụng cho các tín hiệu dự báo một cách gọi như dự đoán quan trọng.

7) Ảnh dự đoán: Các mẫu ranh giới được giải mã của các khối liền kề được sử dụng làm dữ liệu tham khảo cho dự đoán tại khu vực có dự đoán interpicture không được thực hiện Liên Ảnh dự đoán hỗ trợ 33 chế độ (so với tám chế độ như H.264 / MPEG-4 AVC), cộng với mặt phẳng (bề mặt ) và DC chế độ dự đoán Các chế độ dự đoán intrapicture được chọn sẽ được mã hóa bằng cách bắt nguồn chế độ xác suất lớn nhất (ví dụ, hướng

dự đoán) dựa trên những giải mã trước đây PBs.

8) Kiểm soát Quantization: Như trong H.264 / MPEG-4 AVC, hình thức tái lượng tử (IRQ) được sử dụng trong HEVC, với lượng tử ma trận rộng hỗ trợ cho các loại chuyển đổi kích thước khối.

9) Entropy mã hóa: Bối cảnh thích ứng số học nhị phân (CABAC) được sử dụng để

mã hóa dữ liệu ngẫu nhiên Điều này cũng tương tự như các chương trình CABAC trong H.264 / MPEG-4 AVC, nhưng đã trải qua một số cải tiến để cải thiện tốc độ thông lượng của nó (đặc biệt là cho các kiến trúc xử lý song song) và hiệu suất nén của nó, và để giảm yêu cầu bộ nhớ ngữ cảnh của nó.

2.2 Kiến trúc cao cấp

Một số khía cạnh thiết kế mới với các tiêu chuẩn HEVC cải thiện cho hoạt động trên một loạt các ứng dụng và các môi trường mạng và cải thiện mạnh mẽ đến mất mát dữ liệu Tuy nhiên, các kiến trúc cú pháp cao cấp được sử dụng trong các tiêu chuẩn AVC H.264 / MPEG-4 đã thường được giữ lại, bao gồm các tính năng sau đây:

1) Thông số cấu trúc bộ: bộ thông số chứa thông tin mà có thể được chia sẻ cho các giải mã nhiều vùng của video được giải mã Các tham số cấu trúc bộ cung cấp một cơ chế mạnh mẽ cho việc truyền dữ liệu cần thiết cho quá trình giải mã Các khái niệm về trình tự và thông số hình ảnh từ bộ H.264 / MPEG-4 AVC được tăng cường bởi một tham

số video mới tập (VPS) cấu trúc.

2) Cấu trúc cú pháp đơn vị NAL: Mỗi cấu trúc cú pháp được đặt vào một gói dữ liệu logic được gọi là một lớp mạng trừu tượng (NAL) đơn vị Sử dụng các nội dung của một byte đơn vị NAL tiêu đề hai, nó có thể dễ dàng xác định mục đích của các dữ liệu tải trọng liên quan.

3) Slices: Một cấu trúc dữ liệu có thể được giải mã một cách độc lập từ slice khác của hình ảnh đó, trong điều khoản của entropy mã hóa, dự báo tín hiệu, và xây dựng lại tín hiệu còn lại Một lát, hoặc có thể là một hình ảnh toàn bộ hoặc một khu vực của một bức tranh Một trong những mục đích chính của lát là trong trường hợp mất mát dữ liệu Trong trường hợp truyền số lượng tối đa của các bit tải trọng trong một lát thường bị hạn chế, và số lượng của CPU trong slice thường được thay đổi để giảm thiểu các chi phí đóng gói thoại trong khi vẫn giữ kích thước của mỗi gói tin trong này bị ràng buộc 4) Thông tin tăng cường bổ sung (SEI) và video khả năng sử dụng siêu dữ liệu (VUI):

Cú pháp bao gồm hỗ trợ cho nhiều loại siêu dữ liệu được gọi là SEI và VUI Những dữ liệu này cung cấp thông tin về thời gian của các hình ảnh video, việc giải thích đúng đắn của các không gian màu được sử dụng trong các tín hiệu video, 3D stereoscopic khung đóng gói thông tin, hiển thị gợi ý cấp thông tin khác, và như vậy.

2.3 Giải mã cú pháp và Cơ cấu cú pháp

Cuối cùng, bốn tính năng mới được giới thiệu trong các chuẩn HEVC ,để nâng cao khả năng xử lý song song hoặc sửa đổi các cấu trúc dữ liệu lát cho mục đích đóng gói thoại Mỗi người có thể có các lợi ích trong bối cảnh ứng dụng cụ thể và nó thường lên cho người thực hiện một bộ mã hóa hoặc giải mã để xác định xem liệu và làm thế nào để tận dụng lợi thế của các tính năng này

1) Gạch: Các tùy chọn để phân chia một bức ảnh thành các vùng hình chữ nhật được gọi là gạch có được Các tư thế chính của gạch là để tăng cường khả năng xử lý song song chứ không phải là cung cấp khả năng phục hồi lỗi Tiles là độc lập vùng giải mã của một hình ảnh được mã hóa với một số thông tin tiêu đề chia sẻ Gạch bổ sung có thể được sử dụng cho các mục đích không gian truy cập ngẫu nhiên cho các khu vực địa phương của hình ảnh video Một điển hình con của một bức tranh gồm phân chia các hình ảnh thành các vùng hình chữ nhật với các con số xấp xỉ bằng CPU của mỗi gạch Gạch cung cấp song song ở mức độ thô hơn của granularity (hình ảnh / subpicture), và không đồng bộ phức tạp của chủ đề là cần thiết cho việc sử dụng chúng.

2) Đầu sóng xử lý song song: Khi xử lý song song đầu sóng được kích hoạt(WPP), một lát được chia thành các hàng Hàng đầu tiên kinh được xử lý một cách bình thường, hàng ghế thứ hai có thể bắt đầu được xử lý sau khi chỉ có hai CPU đã được xử lý ở hàng đầu tiên kinh, hàng ghế thứ ba có thể bắt đầu được xử lý sau khi chỉ có hai CTUs đã được xử lý ở hàng thứ hai và như vậy các mô hình bối cảnh của các coder entropy trong mỗi hàng được suy ra từ những người ở hàng trước với độ trễ xử lý hai-CTU WPP cung cấp một hình thức xử lý song song ở mức một lát WPP thường có thể cung cấp hiệu suất tốt hơn so với gạch nén (và tránh được một số hiện vật trực quan mà có thể được gây ra bằng cách sử dụng gạch).

3) Phân đoạn lát phụ thuộc: Một cấu trúc được gọi là một phân đoạn lát phụ thuộc cho phép dữ liệu liên kết với một điểm vào đầu sóng đặc biệt hoặc ngói vào được thực hiện trong một đơn vị NAL riêng biệt, và do đó có khả năng làm cho những dữ liệu có sẵn cho một hệ thống cho năng đóng gói phân mảnh với độ trễ thấp hơn nếu nó là tất cả các mã trong cùng một lát Một đoạn lát phụ thuộc cho một điểm vào đầu sóng chỉ có thể được giải mã sau khi ít nhất một phần của quá trình giải mã một đoạn lát đã được thực hiện Phân đoạn lát phụ thuộc chủ yếu là hữu ích trong việc mã hóa độ trễ thấp, nơi mà các công cụ khác song song có thể trừng phạt hiệu suất nén.

Trong hai phần sau đây,mô tả chi tiết hơn về các tính năng chính được đưa ra

Đơn vị NAL được phân loại vào VCL và không VCL NAL đơn vị theo liệu chúng cóchứa hình ảnh hoặc dữ liệu được mã hóa có liên quan khác, tương ứng Trong các tiêu chuẩn HEVC, một số loại đơn vị NAL VCL xác định các loại hình ảnh cho mục đích khởi tạo bộ giải mã và truy cập ngẫu nhiên được bao gồm Bảng I liệt kê các loại NAL đơn vị và ý nghĩa liên quan của họ và các lớp học kiểu trong tiêu chuẩn HEVC Các phầndưới đây sẽ trình bày một mô tả các tính năng mới được hỗ trợ bởi các cú pháp cao cấp

3.1 Truy cập ngẫu nhiên và Bitstream nối

Các đặc điểm thiết kế mới hỗ trợ tính năng đặc biệt cho phép truy cập ngẫu nhiên và nối bitstream Trong H.264 / MPEG-4 AVC, một bitstream luôn phải bắt đầu với một đơn vị truy cập IDR Một đơn vị truy cập IDR chứa một cách độc lập mã một hình ảnh được giải mã mà không giải mã bất kỳ hình ảnh trước đó trong các đơn vị NAL dòng Sự hiện diện của một đơn vị truy cập IDR chỉ ra rằng không có hình ảnh tiếp theo trong bitstream sẽ yêu cầu tham chiếu đến hình ảnh trước khi hình ảnh mà nó chứa để được giải

mã Những hình ảnh IDR được sử dụng trong một cấu trúc mã hóa được biết đến như mộtGOP khép kín (trong đó đảng Cộng hòa đại diện cho nhóm các hình ảnh)

Các truy cập ngẫu nhiên (CRA) hình cú pháp chỉ tường việc sử dụng một hình ảnh được mã hóa một cách độc lập ở vị trí của một điểm truy cập ngẫu nhiên (RAP), tức là, một vị trí trong một bitstream mà tại đó một bộ giải mã có thể bắt đầu giải mã thành cônghình ảnh mà không cần để giải mã bất kỳ hình ảnh đã xuất hiện trước đó trong bitstream,

mà hỗ trợ để mã hóa thời gian ef được gọi là hoạt động mở GOP Hỗ trợ tốt các truy cập ngẫu nhiên là rất quan trọng cho phép chuyển mạch kênh, tìm kiếm các hoạt động hợp,

và các dịch vụ truyền động Một số hình ảnh một bức tranh CRA để giải mã và đứng trước nó để hiển thị có thể có những tham chiếu dự đoán interpicture đến hình ảnh mà không có sẵn tại các bộ giải mã ,do đó phải được loại bỏ bởi một bộ giải mã bắt đầu quá trình giải mã của nó tại một điểm CRA

Các vị trí của các điểm mối nối từ bitstreams khác nhau mã ban đầu có thể được chỉ rabằng cách truy cập liên kết bị phá vỡ (BLA) hình ảnh Một hoạt động bitstream nối có thểđược thực hiện bằng cách thay đổi các đơn vị loại hình CRA NAL trong một bitstream đểcác giá trị mà chỉ là một hình ảnh BLA và cách nối các bitstream mới ở vị trí của một bứctranh RAP trong bitstream khác Một bức tranh RAP có thể là một hình ảnh IDR, CRA, hoặc BLA, và cả hai CRA và BLA hình ảnh có thể được theo sau bởi hình ảnh RASL trong bitstream (tùy thuộc vào giá trị cụ thể của các đơn vị NAL loại sử dụng cho một bức tranh BLA) Bất kỳ hình ảnh RASL liên kết với một hình ảnh BLA luôn phải được loại bỏ bởi bộ giải mã, vì chúng có thể chứa các tham chiếu đến hình ảnh mà không phải

là thực sự hiện diện trong bitstream do một hoạt động nối Các loại khác của bức tranh đó

có thể làm theo một bức tranh RAP để giải mã và đứng trước nó để đầu ra là giải mã truy cập ngẫu nhiên hàng đầu (Radl) hình ảnh, mà không thể có những tham chiếu đến bất kỳ hình ảnh mà trước hình ảnh RAP để giải mã RASL và Radl hình ảnh được gọi chung là hình ảnh hàng đầu (LP) Hình ảnh đó làm theo một bức tranh RAP trong cả để giải mã vàđầu ra thứ tự, mà được biết đến như là hình ảnh dấu

Bảng 1

Trong những trường hợp nhất định, số lượng các lớp con thời gian giải mã có thể được điều chỉnh trong quá trình giải mã của một chuỗi video được mã hóa Các vị trí của một điểm trong bitstream mà chuyển mạch lớp con có thể bắt đầu giải mã một số lớp thờigian cao hơn có thể được chỉ định bởi sự hiện diện của lớp con truy cập thời gian (TSA) hình ảnh và bước tiến khôn ngoan TSA (STSA) hình ảnh Ở vị trí của một bức tranh TSA, nó có thể chuyển đổi từ một lớp con giải mã thời gian thấp hơn để giải mã bất kỳ lớp con thời gian cao hơn, và ở vị trí của một bức tranh STSA, nó có thể chuyển đổi từ một lớp con giải mã thời gian thấp hơn để giải mã chỉ có một Đặc biệt, lớp con thời gian cao hơn (nhưng không phải là lớp tiếp tục ở trên đó, trừ khi họ cũng chứa STSA hoặc TSA hình ảnh).

Hình 2 Ví dụ về một cấu trúc thời gian dự đoán và các giá trị POC, để giải mã,

và nội dung RPC cho mỗi bức ảnh.

3.3 Thông số khác

VPS đã được thêm vào như là siêu dữ liệu để mô tả các đặc tính tổng thể của chuỗi video được mã hóa, bao gồm cả phụ thuộc giữa các lớp con tạm thời Mục đích chính củaviệc này là để cho phép mở rộng tương thích của các tiêu chuẩn về hiệu tại tầng hệ thống,

ví dụ như, khi lớp cơ bản của một tương lai mở rộng khả năng mở rộng bitstream hoặc MultiView sẽ cần phải được giải mã bởi một bộ giải mã di sản, nhưng mà thêm thông tin

về cấu trúc bitstream mà chỉ liên quan đến các bộ giải mã tiên tiến sẽ được bỏ qua

3.4 Tham khảo Hình Sets và tham khảo Hình Lists

Đối với quản lý hình ảnh nhiều tài liệu tham khảo, một tập hợp các hình ảnh trước đóđược giải mã cần phải có mặt trong triển mã đệm hình ảnh (DPB) cho việc giải mã của phần còn lại của hình ảnh trong bitstream Để xác định những hình ảnh này, một danh sách các số thứ tự hình ảnh (POC) được truyền đi trong mỗi tiêu đề slice Tập hợp các hình ảnh tham khảo giữ lại được gọi là hình ảnh tham khảo thiết (RPS) Vả 2 cho thấy giá trị POC, giải mã trình tự, và Ross cho một ví dụ cấu trúc dự đoán thời gian

Như trong H.264 / MPEG-4 AVC, có hai danh sách được xây dựng như là danh sách các hình ảnh trong DPB, và chúng được gọi là

Danh mục tài liệu tham khảo hình ảnh và danh sách 0 ,1 Một chỉ số được gọi là một chỉ số hình ảnh tham chiếu được sử dụng để xác định một hình ảnh đặc biệt trong một

trong những danh sách này Một hình ảnh có thể được lựa chọn từ một trong những danh sách này Hai hình ảnh được lựa chọn-một từ mỗi danh sách Khi một danh sách chứa chỉ

có một hình ảnh, các chỉ số hình ảnh tham khảo ngầm có giá trị 0 và không cần phải đượctruyền trong bitstream Các cú pháp cao cấp cho việc xác định RPS ,danh sách hình ảnh tham khảo cho dự đoán interpicture là mạnh mẽ hơn để mất mát dữ liệu hơn trong việc thiết kế H.264 / MPEG-4 AVC trước và là thuận lợi hơn cho các hoạt động như truy cập ngẫu nhiên và chế độ hoạt động (ví dụ như, tua đi, tua lại nhanh, tìm kiếm, và chuyển đổi bitstream thích ứng) Một khía cạnh quan trọng của cải tiến này là cú pháp rõ ràng hơn, thay vì phụ thuộc vào suy luận từ các trạng thái nội bộ được lưu trữ trong quá trình giải

mã vì nó giải mã hình ảnh bitstream bằng hình ảnh Hơn nữa, cú pháp có liên quan cho các khía cạnh của thiết kế thực sự là đơn giản hơn nó đã được cho H.264 / MPEG-4 AVC

IV HEVC-KỸ THUẬT MÃ HÓA VIDEO

Các thuật toán mã hóa nguồn cơ bản là một lai của dự đoán interpicture khai thác , thống kê về thời gian, dự đoán intrapicture để khai thác sự phụ thuộc thống kê không gian, và chuyển đổi mã hóa của các dự đoán tín hiệu còn lại để tiếp tục khai thác những phụ thuộc thống kê không gian Không có yếu tố mã hóa duy nhất trong thiết kế HEVC cung cấp phần lớn các cải tiến không thể trong yếu của nó trong BẢN nén liên quan đến các tiêu chuẩn mã hóa video trước Đó là, thay vào đó, đa số những cải tiến nhỏ mà thêm đến sự tăng trọng yếu

4.1 Lấy mẫu đại diện của hình ảnh

Đối với các tín hiệu video màu, HEVC thường sử dụng một không gian màu YCbCr tristimulus với 4: 2: 0 mẫu (mặc dù phần mở rộng sang các định dạng mẫu khác là đơn giản, và được quy hoạch trong một phiên bản tiếp theo) Điều này phân biệt một màu đại diện thành ba thành phần được gọi là Y, Cb, Cr Các thành phần Y cũng được gọi là luma, và đại diện cho độ sáng Hai thành phần chroma Cb và Cr đại diện cho mức độ mà các màu từ xám lệch về phía màu xanh và màu đỏ tương ứng Bởi vì hệ thống thị giác củacon người là nhạy cảm hơn với luma hơn chroma, 4: 2: 0 cấu trúc lấy mẫu thường được

sử dụng, trong đó mỗi thành phần chroma có một phần tư số lượng mẫu của các thành phần luma (một nửa số lượng mẫu trong cả chiều ngang và chiều dọc) Mỗi mẫu cho mỗi thành phần thường được đại diện với 8 hoặc 10 b chính xác, và những trường hợp 8-b là một trong những điển hình hơn Trong phần còn lại của bài viết này, chúng tôi tập trung

sự chú ý của chúng tôi về việc sử dụng điển hình: các thành phần YCbCr 4: 2: 0 mẫu và 8

b mỗi mẫu cho các đại diện của các đầu vào được mã hóa và giải mã tín hiệu video đầu

ra Các hình ảnh video được thường dần dần lấy mẫu với hình chữ nhật kích thước

W × H trong đó W là chiều rộng và H là chiều cao của hình ảnh về mẫu luma Mỗi mảng

thành phần chroma, với 4: 2: 0 lấy mẫu, sau đó là W / 2 × H / 2 Cho một tín hiệu video như vậy, cú pháp HEVC ngăn bằng những hình ảnh tiếp theo mô tả sau.

4.2 Bộ phận của hình ảnh vào đơn vị mã hóa

Một hình ảnh được phân chia thành các đơn vị mã hóa cây (CTUs), mà mỗi chứa CTBs luma và chroma CTBs Một luma CTB bao gồm một khu vực hình chữ nhật hình ảnh của L × L của các thành phần luma và các sắc độ tương ứng CTBs bọc lẫn L/2 × L/2 mẫu của mỗi của hai thành phần chroma Giá trị của L có thể bằng 16, 32, hoặc 64 như được xác định bởi một yếu tố cú pháp đặc hiệu mã hóa trong các SPS So với các khối mẫu truyền thống sử dụng một mảng kích thước cố định fi 16 × 16 mẫu luma, như được

sử dụng bởi tất cả của ITU-T và ISO / IEC JTC 1 chuẩn video mã hóa từ H.261 (mà đã được chuẩn hóa vào năm 1990), HEVC hỗ trợ kích thước CTBs lựa chọn theo nhu cầu của các bộ mã hóa về bộ nhớ và yêu cầu tính toán Sự hỗ trợ của CTBs lớn hơn so với tiêu chuẩn trước đó là đặc biệt khi mã hóa nội dung video độ phân giải cao Các CTB luma và CTBs hai sắc độ cùng với cú pháp liên quan tạo thành một CTU CTU là đơn vị chế biến cơ bản được sử dụng trong các tiêu chuẩn để xác định quá trình giải mã

4.3 Bộ phận của CTB vào NHTM

Các khối luma và chroma CTBs có thể được sử dụng trực tiếp như các CB hoặc có thểđược tiếp tục phân chia thành nhiều NHTM Phân vùng là đạt được bằng cách sử dụng các cấu trúc cây Các phân vùng cây trong HEVC thường được áp dụng đồng thời với cả luma và sắc độ, mặc dù trường hợp ngoại lệ được áp dụng khi kích thước tối thiểu nhất định được đạt cho chroma CTU chứa một cú pháp cho phép tách các NHTM đến một kích thước phù hợp được lựa chọn dựa trên các đặc tính tín hiệu của khu vực đó được baophủ bởi các CTB Quá trình tách có thể được lặp cho đến khi kích thước cho một CB luma đạt đến một kích thước tối thiểu cho phép luma CB được chọn bởi bộ mã hóa bằng cách sử dụng cú pháp trong SPS và luôn luôn là 8 × 8 hoặc lớn hơn (trong đơn vị của mẫu luma) Các ranh giới của hình ảnh là theo đơn vị tối thiểu cho phép kích thước luma

CB Kết quả là, ở các cạnh phải và phía dưới của bức tranh, một số CTUs có thể bao gồmcác khu vực mà là một phần bên ngoài ranh giới của hình ảnh Tình trạng này được phát hiện bởi các bộ giải mã và CTU là mặc nhiên được phân chia như cần thiết để làm giảm kích thước CB đến điểm mà toàn bộ CB vào hình ảnh

4.4 PBs

Các chế độ dự đoán cho CU được báo hiệu như là nội, dù nó sử dụng trong bức

ảnh(không gian) dự đoán hoặc trong bức ảnh(thời gian) dự đoán Khi chế độ dự đoán được hiệu như bên trong, kích thước PB, đó là kích thước khối mà tại đó các chế độ dự đoán trong bức ảnh được thành lập là giống như kích thước CB cho tất cả các kích thước block trừ kích thước CB nhỏ nhất được phép vào bitstream Đối với các trường hợp sau,

một mặt cho biết xem CB được chia thành bốn góc của mỗi PB có chế độ dự đoán trong bức ảnh riêng của họ Lý do cho phép phân chia này là để cho phép lựa chọn chế độ dự đoán hình ảnh liên riêng biệt cho khối nhỏ như 4 × 4 trong kích thước Khi dự đoán luma trong bức ảnh hoạt động với 4 × 4 khối, dự đoán trang bức ảnh chroma cũng sử dụng 4 ×

4 khối (mỗi bao gồm các khu vực hình ảnh tương tự như khối bốn 4 × 4 luma) Kích thước thực tế tại khu vực mà dự đoán trong bức ảnh hoạt động (đó là khác biệt với các kích thước PB, mà tại đó các chế độ dự đoán trong bức ảnh được thành lập) phụ thuộc vào các phân vùng mã hóa còn lại được mô tả như sau Khi chế độ dự đoán được hiệu như inter, nó là số liệu luma và chroma NHTM được chia thành một, hai hoặc bốn PBs Việc chia tách thành bốn PBs chỉ được phép khi kích thước CB bằng với kích thước tối thiểu cho phép CB, sử dụng một loại hình tương đương của tách như nếu không có thể được thực hiện ở cấp CB của thiết kế chứ không phải ở cấp PB Khi một CB được chia thành bốn PBs, mỗi PB bao gồm một góc phần tư của CB Khi một CB được chia thành hai PBs, sáu loại tách này là có thể Các khả năng phân vùng cho trong bức ảnh dự đoán các CB được mô tả trong hình 3 Các phân vùng trên minh họa cho trường hợp không tách CB có kích thước M × M, tách các CB thành hai PBs kích thước M × M/2 hoặc M/2

× M, hoặc chia tách nó thành bốn PBs của size M/2 × M/2 Bốn loại phân vùng thấp hơn trong hình 3 được gọi là phân vùng chuyển động như bất đối xứng (AMP), và chỉ được phép khi M là 16 hoặc lớn hơn cho luma Một PB của phân vùng bất đối xứng có chiều cao hoặc chiều rộng M / 4 và chiều rộng hoặc chiều cao M, tương ứng, và PB khác LLS phần còn lại của CB bởi có một chiều cao hoặc chiều rộng của 3M / 4 và chiều rộng hoặcchiều cao M Mỗi trong bức ảnh PB được gán một hoặc hai vectơ chuyển động và các chỉ

số hình ảnh tham khảo Để hạn chế tối đa trường hợp xấu nhất băng thông bộ nhớ, PBs kích thước luma 4 × 4 không được phép cho dự đoán trong bức ảnh , và PBs của luma kích thước 4 × 8 và 8 × 4 được giới hạn cho mã hóa Quá trình dự đoán trong bức ảnh được trình bày cụ thể như sau Các luma và chroma PBs, cùng với cú pháp dự đoán liên quan, tạo PU

Hình 3 Chế độ để tách một CB vào PBs, chịu hạn chế kích thước nhất định Đối với hình ảnh dự đoán các CB, chỉ M × M và M/2 × M/2 được hỗ trợ

4.5 Cấu trúc phân vùng và đơn vị

Đối với mã hóa còn sót lại, một CB có thể được phân chia thành đệ quy đổi khối (TBS) Các phân vùng được đánh dấu bằng một Chỉ CB và TB phân vùng vuông là nơi một khối có thể được đệ quy chia thành các góc phần tư, như minh họa trong hình 4 Đốivới một CB luma nhất định kích thước M × M, một tín hiệu cho dù nó được chia thành bốn khối có kích thước M/2 × M/2 nếu tách xa hơn là có thể, như báo hiệu bởi độ sâu tối

đa chỉ ra trong SPS, mỗi góc phần tư được giao cho biết cho dù nó được chia thành bốn phần Các khối nút lá còn lại là các biến đổi khối được tiếp tục xử lý bằng cách chuyển đổi mã hóa Các bộ mã hóa cho các TB luma tối đa và tối thiểu kích thước mà nó sẽ sử dụng Splitting là tiềm ẩn khi có kích thước CB là lớn hơn so với kích thước tối đa TB Không tách là tiềm ẩn khi chia sẽ cho kết quả trong một kích thước luma TB nhỏ hơn tối thiểu quy định Kích thước chroma TB là một nửa kích thước TB luma trong mỗi chiều, trừ khi kích thước luma TB là 4 × 4, trong trường hợp một đơn 4 × 4 sắc độ TB được sử dụng cho các khu vực được bao phủ bởi bốn 4 × 4 TBS luma Trong các mẫu được giải

mã của TBS gần nhất lân cận (trong hoặc ngoài CB) được sử dụng làm dữ liệu tham khảocho dự đoán trong bức ảnh Ngược lại với các tiêu chuẩn trước đó, việc thiết kế cho phép một HEVC TB để chiều dài qua nhiều PBs cho CUS để tối đa hóa các mã hóa tiềm năng của các phân vùng TB cấu trúc

Hình 4 Phân ngành của một CTB vào các CB

4.6 Slices

Một chuỗi các CTUs đó được xử lý theo thứ tự của một raster quét Một hình ảnh có thể được chia thành một hoặc một vài lát như thể hiện trong hình 5 sẽ có một hình ảnh là một tập hợp của một hoặc nhiều lát Slice được khép kín trong ý nghĩa rằng, cho sự sẵn

có của các trình tự và thông số hình ảnh bộ hoạt động, các yếu tố cú pháp của họ có thể được phân tích từ các bitstream và các giá trị của các mẫu trong các khu vực của hình ảnh

mà slice đại diện có thể được một cách chính xác giải mã (ngoại trừ đối với những tác động của trong vòng gần cạnh của slice) mà không sử dụng bất kỳ dữ liệu từ slice khác trong cùng một hình ảnh Điều này có nghĩa là dự đoán trong hình ảnh (ví dụ trong bức ảnh dự đoán tín hiệu không gian hoặc dự đoán của các vectơ chuyển động) không được thực hiện qua các biên giới slice Một số thông tin từ các lát khác có thể, tuy nhiên, là cầnthiết để áp dụng trong vòng qua biên của slice Mỗi miếng có thể được mã hóa bằng cách

sử dụng các loại mã hóa khác nhau như sau

1) Tôi cắt: Một lát trong đó tất cả cus của slice được mã hóa bằng cách sử dụng chỉ

dự đoán trong hình ảnh

2) P slice: Ngoài các loại mã hóa của một I lát, một số cus của P lát cũng có thể được

mã hóa bằng cách sử dụng dự đoán với ít nhất một tín hiệu dự đoán bù chuyển động mỗi

PB P lát chỉ sử dụng danh sách hình ảnh tham khảo 0

3) B lát: Ngoài các loại mã hóa có sẵn trong một P lát, một số cus của B lát cũng có thể được mã hóa bằng cách sử dụng dự đoán trong bức ảnh với ít nhất hai tín hiệu dự đoán bù mỗi PB.

Lát B sử dụng cả hai danh sách hình ảnh tham khảo 0 và danh sách 1 Mục đích chínhcủa lát là sau khi mất mát dữ liệu Hơn nữa, lát thường bị hạn chế sử dụng một số đa là bit, ví dụ, để truyền packetized Cho nên, lát thường có thể chứa một số lượng rất khác nhau của CTUs mỗi miếng một cách phụ thuộc vào các hoạt động trong các cảnh video

Ngoài lát, HEVC là khép kín và độc lập giải mã vùng của hình ảnh Mục đích chính của gạch là để cho phép việc sử dụng kiến trúc xử lý song song để mã hóa và giải mã Nhiều gạch có thể chia sẻ thông tin tiêu đề bằng được chứa trong cùng một lát Ngoài ra, một gạch duy nhất có thể chứa nhiều lát Một gạch bao gồm một nhóm chữ nhật sắp xếp của CTUs (thông thường, nhưng không nhất thiết, tất cả chúng có chứa khoảng cùng một

số CTUs), như thể hiện trong hình 5b Để hỗ trợ các chi tiết của dữ liệu gói tiếng, độc lập được bổ sung Cuối cùng, với WPP, một lát được chia thành các hàng của CTUs Việc giải mã của mỗi hàng có thể được bắt đầu ngay sau một vài quyết định cần thiết để

dự báo và thích ứng đã được thực hiện ở hàng ghế trước Điều này hỗ trợ xử lý song songcủa hàng CTUs bằng cách sử dụng một số luồng xử lý trong bộ mã hóa hoặc giải mã (hoặc cả hai) Một ví dụ được hiển thị trong hình 5c Đối với thiết kế đơn giản, WPP không được phép để được sử dụng kết hợp với gạch (mặc dù các tính năng có thể, về nguyên tắc, hoạt động đúng với nhau)

Hình 5 Phân ngành của các bức

4.7 Dự đoán liên ảnh

Ảnh dự đoán hoạt động theo quy mô lao, và trước đó đã được giải mã mẫu ranh giới

từ không gian lân cận TBS được sử dụng để tạo thành các tín hiệu dự đoán Dự đoán hướng với 33 định hướng hướng khác nhau cho các kích cỡ (vuông) TB từ 4 × 4 đến 32 ×32

Hình 6 Các chế độ và phương hướng định hướng cho dự đoán liên hình ảnh.

Các hướng dự đoán có thể được hiển thị trong hình 6 pháp thay thế cực, dự đoán phẳng (giả định một biên độ bề mặt có độ dốc ngang và dọc có nguồn gốc từ biên giới)

và DC dự đoán (một ở bề mặt với một giá trị phù hợp với các giá trị trung bình của các mẫu biên) cũng có thể được sử dụng Đối với sắc độ, ngang, dọc, phẳng, và DC chế độ

dự đoán có thể được báo hiệu một cách rõ ràng, hoặc chế độ dự đoán chroma có thể đượcchỉ định để được giống như các chế độ dự đoán luma (và, như một trường hợp đặc biệt đểtránh tín hiệu dư thừa, khi một của đầu tiên ,bốn lựa chọn được chỉ định và cũng giống như các chế độ dự đoán luma, chế độ được áp dụng thay thế) Mỗi CB có thể được mã hóa bằng một trong những loại mã hóa, tùy thuộc vào loại slice Tương tự như H.264 / MPEG-4 AVC, hình ảnh nội tiên đoán mã hóa được hỗ trợ trong tất cả các loại slice

HEVC hỗ trợ hình ảnh trong nội bộ tiên đoán phương pháp mã hóa khác nhau gọi là Intra-Góc, Intra-Planar và Intra-DC Các phần dưới đây sẽ trình bày một lời giải thích ngắn gọn về các thêm và một số kỹ thuật được áp dụng chung

1) PB phân vùng: Một CB dự đoán kích thước M×M có thể có một trong hai loại phân vùng PB gọi là × PART-2N 2N và PART-N × N,trong đó chỉ ra rằng các CB không chia và thứ hai chỉ ra rằng các CB được chia thành bốn kích thước bằng nhau PBs (Khái niệm, trong ký hiệu này, N = M/2).

2) Dự đoán Intra-góc: không gian tên miền dự đoán trước đây đã được sử dụng thành công trong H.264 / MPEG-4 AVC Các dự đoán của HEVC tương tự hoạt động trong lĩnh vực không gian, nhưng được mở rộng trong yếu đáng, chủ yếu là do sự gia tăng kích thước của TB và tăng số lượng các hướng dự đoán có thể lựa chọn So với tám hướng dự đoán của H.264 / MPEG- 4 AVC, HEVC hỗ trợ tổng cộng 33 dự đoán hướng

3) Intra-Planar và Intra-DC dự đoán: Ngoài dự đoán Intra-góc nhắm vùng có cạnh hướng mạnh mẽ, HEVC hỗ trợ hai phương pháp dự báo khác, Intra-Planar và Intra-DC,

mà chế độ tương tự trong H 264 / MPEG-4 AVC Trong khi Intra-DC trước ngôn từ sử dụng giá trị trung bình của các mẫu tham khảo cho các dự báo, giá trị trung bình của hai tiên đoán tuyến tính sử dụng bốn mẫu tham khảo góc được sử dụng trong nội Planar

dự đoán để ngăn chặn sự gián đoạn dọc theo ranh giới khối Các chế độ dự đoán Planar được hỗ trợ ở tất cả các kích thước khóa trong HEVC, trong khi H.264 / MPEG-4 AVC hỗ trợ dự đoán chiếc máy bay chỉ khi kích thước luma PB là 16 × 16, và dự đoán chiếc máy bay của nó hoạt động hơi khác nhau từ các dự đoán phẳng trong HEVC.

Intra-4) Tham khảo mẫu Smoothing: Trong HEVC, các mẫu tham khảo sử dụng cho các dự đoán hình ảnh liên đôi khi bởi [1 2 1]/4 trong một cách tương tự như những gì đã được

sử dụng cho 8 × 8 dự đoán hình ảnh liên trong H.264 / MPEG-4 AVC HEVC làm mịn các hoạt động thích nghi hơn, theo hướng từ, số lượng của sự gián đoạn phát hiện, và kích thước khối

5) Để loại bỏ các bất liên tục dọc theo khối ranh giới, trong ba chế độ, Intra-DC (chế

độ 1) và Intra-góc [k] với k = 10 hoặc 26 (chính xác ngang hoặc thẳng đứng chính xác), 6) Các mẫu tham khảo không có sẵn tại các lát gạch hoặc ranh giới Ngoài ra, khi một tính năng mất khả năng phục hồi được gọi là hạn chế dự báo trong nội bộ được kích hoạt, các mẫu tham khảo láng giềng bên trong bất kỳ dự đoán PB cũng được coi là không có sẵn để tránh để các dữ liệu hình ảnh có khả năng bị hỏng trước khi giải mã truyền lỗi vào các tín hiệu dự đoán Trong khi chỉ có chế độ dự đoán Intra-DC được phép cho những trường hợp như vậy trong H.264 / MPEG-4 AVC, HEVC cho phép việc

sử dụng các phương thức dự đoán khác sau khi thay thế các giá trị mẫu tham khảo