H.266/VVC技术学习59:量化

1 简介

量化是视频编码中最主要的失真产生的位置。
变换系数为x,经过量化得到一个数值,li就是反量化后的变换系数。
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这里数值li的值如下:
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c是变换后的残差值,Qstep是量化步长其与QP的关系如下,f为四舍五入值。
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2 QP

QP即量化参数,每增加6,步长增加一倍。HEVC中QP取值0~51,在VVC中,最大QP从51扩展到63。

Slice级:亮度和色度的QP不一定相同,有对应关系,在HEVC中以一个表格的形式存储。在VVC中,使用了更灵活的亮度到色度QP映射,无需表格,使用灵活的分段线性模型在SPS中用信号通知了色度到色度QP映射关系,线性模型的唯一约束是每块的斜率不能为负。对于Cb,Cr和JCCR,可以分别发信号通知QP映射关系,或者对于所有三种类型的残差编码,可以共同发信号通知QP映射关系。

CTU级:开码控时,的QP要进行预测,这里有QG的概念,QG是比CTU小的块。QP值的预测方法为:上一QG的QP和左一QG的平均值,得到的即预测的QP(predQP)。

CU级:deltaQP表示QG层QP与其predQP的差值,它是以CU为单元进行传递的。
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VVC中,亮度和色度分量的Delta QP值可以单独发出信号。对于色度分量,允许的色度QP偏移值以与HEVC中类似的方式在PPS中以偏移列表的形式发送信号。分别为Cb,Cr和JCCR定义了列表,最多都允许6个偏移值。

3 RDOQ

一句话概括:对于一个变换系数,给定多个可选的量化值,并利用RDO准则从中选出一个最优的量化值。具体步骤如下所示:
1、整个TU预量化,即上面的普通量化过程,查表确定可选量化值。
2、遍历像素级变换系数,通过RDO确定最优量化值。
3、遍历CG,通过RDO确定当前CG是否为全0.
4、遍历预量化系数有值的的,通过RDO确定当前TU最后一个非零系数”的位置。
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4 DQ

一句话概括:当前变换系数的重建值取决于之前的变换系数的像素值,这样能使平均失真减小。具体操作如下所示:
1、定义两个具有不同重构值的量化器
2、定义在两个量化器之间切换的过程。
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6 其他

量化矩阵:用于变换后残差的比例缩放过程
利用人眼对图像视频中的高频细节不敏感的特征,对高频系数使用较大的量化步长,而对低频系数使用较小的量化步长
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变换系数的编码
1、(CG级)变换系数扫描:从右下到左上,得到16个值
2、(TU级)编码最后一个非零系数的位置
3、编码其余非零系数的位置
4、编码非零系数的幅值

VVC中的量化使用:
普通变换(非TS)模式:只使用DQ模式。
TS模式且:BDPCM模式与RDOQ竞争。

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