1、变换和量化
1.1 离散余弦和正弦变换
HEVC在一个编码单元（CU）内进行变换运算时，可以将CU按照编码树层次细分。变换运算的顺序和H.264/AVC不同，变换时首先进行列运算，然后进行行运算。HEVC的整数变换的基矢量具有相同的能量，不需要对它们进行调整或补偿，而且对DCT的近似性要比H.264/AVC好。
HEVC还支持4×4的离散正弦变换DST，仅将它用于对4×4块的帧内预测残差的编码。在帧内预测块中，那些接近预测参考像素的像素，如左上边界的像素将获得比那些远离参考像素的像素预测得更精确，预测误差较小，而远离边界的像素预测残差则比较大。DST 对编码这一类的残差效果比较好。这是因为不同DST 基函数在起始处很小，往后逐步增大，和块内预测残差变化的趋势比较吻合，而DCT 基函数在起始处大，往后逐步衰减。
1.2 率失真优化的量化
量化处理实际上就是用量化步长除以变换系数，得到变换系数更简单的表示。
量化是压缩编码产生失真的主要根源，因此选择恰当的量化步长，使失真和码率之间达到最好的平衡就成了量化环节的关键问题。
量化操作是在变换单元TU中分别对亮度和色度分量进行的。
1.3 HEVC的扫描方法
在HEVC中，系数的扫描是以4×4的“系数区”为单位进行的。扫描方向与帧内或者帧间预测模式有关，与预测方向也有关。
2、熵编码
2.1 自适应算数编码
输入视频在变换和量化以后，还需对量化、扫描后的变换系数进行熵编码，以获得进一步的信息压缩。HEVC只采用了CABAC基于上下文自适应二进算术编码，在速度、压缩率以及上下文的存储需求方面做了优化。
3.2 波前并行处理
3、 帧间预测
3.1 可变PU尺寸的运动补偿
每个CTU 都可以递归地分解为更小的方形CU，这些帧间编码的小CU 还可划分一次成为更小的预测单元PU。CU可以使用对称的和非对称运动划分（Asymmetric Motion Partitions，AMP），如
3.2 运动估计的精度
HEVC亮度分量的运动估计为1/4像素，并且采用了比H.264更先进的插值滤波器和多参考帧。可传送一个或两个运动矢量分别对应单向预测和双向预测。
3.3 运动参数的编码模式
HEVC对运动参数的编码有3种模式，简称之为Inter模式、Skip模式和Merge模式。Merge模式是HEVC新引入的一种“运动合并”（Motion Merge）技术。对于每个帧间编码的PU，可以有3种编码模式选择：（1）采用运动参数直接编码的Inter模式，（2）采用运动合并技术的Merge模式，（3）采用改进的Skip模式。
Inter 模式需要传送当前编码PU 的运动矢量( MV) 来完成基于运动补偿的帧间预测。在HEVC中，运动矢量可采取空间或时间预测编码的方式( H. 264 /AVC 仅采用空间预测) 。而Skip 模式和Merge 模式都无需传送MV 信息，只传送候选PU 块的索引信息，由解码端采用运动推理( Motion Inference) 方法( 如拷贝) 来获得运动信息，推理依据来自空域邻近块或时域邻近块( 候选块) 的MV。在Skip 模式中连残差信息也省略了。
4、环路滤波
4.1 去方块滤波
方块效应是压缩编码不可避免会出现的图像失真，为了消除这类失真，H.264和HEVC都使用了类似的环内去方块滤波来减轻各种单元边界的块效应。HEVC在滤波前要对每个边界进行判决：是否需要进行滤波？进行强滤波还是弱滤波。根据穿越边界像素的梯度值以及由此块的量化参数QP导出的门限值共同决定。HEVC的去方块滤波对需要进行滤波的各类边界统一进行，先对整个图像的所有垂直边界进行水平方向滤波，然后再对所有的水平边界进行垂直方向滤波。较H.264，简化了判定和滤波处理过程，并更易于并行操作。
4.2 样值自适应偏移SAO
SAO是HEVC的一项新的编码工具。它按照像素的灰度值或边缘的性质，将像素分为不同的类型，然后按照不同的类型为每个像素值加上一个简单的偏移值，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。
加偏移值有两种模式，带偏移（Band Offset，BO）和边缘偏移（Edge Offset，EO）