視頻編碼全角度詳解：AVS China、H.264/MPEG-4 PART10、HEVC、VP6、DIRAC、VC-1

譯者序
原書序
致謝
縮略語
第1章 引言
摘要
1.1 流行的視頻和音頻標(biāo)準(zhǔn)
1.2 視頻的數(shù)字表示
1.3 視頻編解碼的基本結(jié)構(gòu)
1.4 視頻編解碼性能比較的衡量標(biāo)準(zhǔn)
1.5 音頻的數(shù)字表示
1.6 感知音頻編碼的基本結(jié)構(gòu)
1.7 音頻編解碼的性能比較測度
1.8 總結(jié)

第2章 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和視頻格式
摘要
2.1 前言
2.2 復(fù)雜度的降低
2.3 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)
2.4 MPEG和H.26x
2.4.1 H.120
2.4.2 H.261
2.4.3 MPEG-1
2.4.4 H.262/MPEG-2
2.4.5 H.263, H.263+ 和H.263++
2.4.6 MPEG-4
2.4.7 H.264/MPEG-4第10部分/AVC
2.4.8 H.265/HEVC
2.5 視頻格式和質(zhì)量
2.5.1 幀與場
2.5.2 顏色空間
2.5.2.1 YCbCr采樣格式
2.5.3 視頻格式
2.5.4 質(zhì)量
2.5.4.1 峰值信噪比
2.5.4.2 SSIM
2.6 總結(jié)

第3章 AVS China
摘要
3.1 AVS China
3.2 AVS China檔次和級別
3.2.1 AVS-video 的基準(zhǔn)檔次
3.2.2 AVS-video基本檔次
3.2.3 AVS-Video伸展檔次
3.2.4 AVS-Video 加強(qiáng)檔次
3.3 AVS使用的數(shù)據(jù)格式
3.3.1 AVS視頻分層結(jié)構(gòu)
3.3.1.1 序列
3.3.1.2 圖像
3.3.1.3 分片
3.3.1.4 宏塊
3.3.1.5 塊
3.4 AVS視頻編碼器
3.4.1 編碼過程概述
3.4.2 AVS視頻編碼器用到的編碼工具
3.4.2.1 變換
3.4.2.2 量化與掃描
3.4.2.3 熵編碼
3.4.2.4 去塊效應(yīng)濾波器
3.4.2.5 模式判決
3.4.2.6 幀內(nèi)預(yù)測
3.4.2.7 幀間預(yù)測
3.5 AVS視頻解碼器
3.6 AVS 視頻比特流
3.6.1 起始碼
3.6.2 起始碼值
3.6.2.1 視頻_編輯_碼
3.6.2.2 視頻_序列_終止_碼
3.6.2.3 視頻_序列_起始_碼
3.6.2.4 擴(kuò)展起始碼
3.6.2.5 用戶數(shù)據(jù)起始碼
3.6.2.6 I幀起始碼
3.6.2.7 PB幀起始碼
3.6.2.8 分片起始碼
3.6.3 幀編碼類型
3.7 AVS視頻流的NAL單元
3.7.1 AVS視頻流NAL單元的映射
3.7.2 NAL單元首部描述
3.7.2.1 禁用的零比特或禁用比特
3.7.2.2 nal_ref_idc 或NAL參考ID
3.7.2.3 nal_unit_type 或NAL單元類型
3.7.2.4 RBSP字節(jié)
3.7.2.5 NAL單元定界符
3.8 AVS-M簡介（AVS第7部分）
3.8.1 AVS-M的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[A74]
3.8.1.1 編碼的視頻序列[A74]
3.8.1.2 幀[A74]
3.8.1.3 分片
3.8.1.4 宏塊
3.8.2 AVS-M的體現(xiàn)
3.8.3 基本檔次的多個級別
3.9 塊模式預(yù)測模式
3.9.1 幀內(nèi)預(yù)測
3.9.2 幀間預(yù)測
3.9.3 跳躍模式預(yù)測
3.9.4 率失真優(yōu)化
3.10 變換、量化和熵編碼
3.10.1 變換
3.10.2 量化
3.10.3 熵編碼
3.10.4 簡化的去塊效應(yīng)濾波器
3.11 AVS第1部分：系統(tǒng)[A80]
3.11.1 程序流
3.11.2 運(yùn)輸流
3.12 IEEE AVS
3.12.1 應(yīng)用
3.12.2 檔次和級別
3.12.3 設(shè)計特征概述
3.13 總結(jié)
3.14 專題

第4章 H.264/MPEG-4高級視頻編碼
摘要
4.1 概述
4.2 H.264的檔次和級別
4.2.1 H.264的檔次
4.2.1.1 基本檔次
4.2.1.2 主檔次
4.2.1.3 擴(kuò)展檔次
4.2.1.4 FRExts修訂案定義的高檔次
4.2.2 H.264的級別
4.3 H.264編碼器
4.4 幀內(nèi)預(yù)測
4.5 幀間預(yù)測
4.6 P分片中宏塊的幀間預(yù)測
4.7 亞像素運(yùn)動矢量
4.8 變換與量化
4.9 環(huán)路去塊效應(yīng)濾波器
4.9.1 濾波器強(qiáng)度
4.10 B分片與自適應(yīng)加權(quán)預(yù)測
4.11 熵編碼
4.12 H.264解碼器
4.13 H.264的一些應(yīng)用
4.14 總結(jié)
4.15 專題

第5章 高效視頻編碼（HEVC）
摘要
5.1 引言
5.2 視頻編碼聯(lián)合協(xié)作團(tuán)隊
5.3 HEVC測試模型中編碼工具的分析，HM 1.0：幀內(nèi)預(yù)測
5.4 HEVC編碼器
5.4.1 幀內(nèi)預(yù)測
5.4.2 變換系數(shù)掃描
5.4.3 亮度與色度的分?jǐn)?shù)像素內(nèi)插
5.4.4 HM1與HEVC草案9編碼工具的比較
5.5 擴(kuò)展到HEVC
5.6 檔次和級別
5.7 HEVC編碼器的性能和計算復(fù)雜度
5.8 HEVC的系統(tǒng)層面集成
5.9 HEVC的無損編碼與改進(jìn)
5.10 總結(jié)
5.11 專題

第6章 VP6視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)
摘要
6.1 前言
6.2 與以前的Flash編解碼系統(tǒng)MX相比
6.3 VP6算法基礎(chǔ)
6.4 VP6的編碼檔次
6.5 幀類型
6.5.1 黃金幀
6.6 宏塊模式
6.6.1 I幀的宏塊模式（幀內(nèi)模式）
6.6.2 P幀的宏塊模式（幀間模式與幀內(nèi)模式）
6.7 最近鄰塊和近鄰塊
6.8 運(yùn)動矢量
6.8.1 編碼
6.8.2 預(yù)測環(huán)路濾波
6.9 分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動補(bǔ)償?shù)臑V波
6.9.1 雙線性濾波
6.9.2 雙三次濾波
6.10 對于無約束運(yùn)動矢量的支持
6.11 預(yù)測環(huán)路濾波
6.12 DCT，掃描順序和系數(shù)牌集合
6.12.1 掃描順序
6.12.1.1 默認(rèn)掃描順序
6.12.1.2 自定義掃描順序
6.12.2 DCT編碼與系數(shù)牌集合
6.12.2.1 直流預(yù)測
6.12.2.2 系數(shù)牌集合
6.12.2.3 直流解碼
6.12.2.4 交流解碼
6.12.2.5 交流系數(shù)的算術(shù)和霍夫曼解碼
6.12.2.6 解碼零游程
6.13 量化
6.14 熵編碼
6.14.1 上下文信息的利用
6.14.2 霍夫曼編碼器
6.14.3 BoolCoder
6.15 VP6編碼概述
6.16 VP6的編碼性能 [P7]
6.17 VP6黃金幀 [P7]
6.18 背景/前景分割[P7]
6.19 上下文預(yù)測的熵編碼
6.20 比特流分割 [P7]
6.21 雙模式算術(shù)與變長編碼 [P7]
6.22 自適應(yīng)亞像素運(yùn)動估計[P7]
6.23 VP6-E和VP6-S編碼器檔次 [P7]
6.24 設(shè)備端口與硬件實現(xiàn) [P7]
6.25 總結(jié)
6.26 專題

第7章 Dirac視頻編解碼器與H.264/MPEG-4第10部分的性能分析和對比
摘要
7.1 前言
7.2 Dirac的體系結(jié)構(gòu)
7.2.1 Dirac 編碼器
7.2.2 Dirac 解碼器
7.3 Dirac中的編碼和解碼階段
7.3.1 小波變換
7.3.2 縮放和量化
7.3.3 熵編碼
7.3.4 運(yùn)動估計
7.3.5 運(yùn)動補(bǔ)償
7.3.6 解碼器
7.4 實現(xiàn)
7.4.1 編碼結(jié)構(gòu)概述
7.4.2 編碼的簡明性和相對速度
7.5 結(jié)果
7.5.1 壓縮比測試
7.5.2 SSIM測試
7.5.3 PSNR測試
7.6 結(jié)論
7.7 未來的研究
7.8 總結(jié)
7.9 專題

第8章 VC-1視頻編碼
摘要
8.1 VC-1的結(jié)構(gòu)
8.2 整數(shù)變換編碼
8.2.1 逆變換
8.2.2 前向變換
8.2.2.1 Z型掃描
8.2.2.2 量化
8.3 運(yùn)動估計/補(bǔ)償
8.3.1 環(huán)路濾波器
8.3.2 復(fù)雜度
8.3.3 檔次和級別
8.4 簡單檔次
8.4.1 比特流結(jié)構(gòu)
8.4.2 基本檔次的幀內(nèi)壓縮
8.4.3 塊大小可變的變換規(guī)定
8.4.4 重疊變換
8.4.5 每個宏塊的4個運(yùn)動矢量
8.4.6 Y分量的四分之一像素運(yùn)動補(bǔ)償
8.5 主檔次
8.5.1 CbCr的四分之一像素運(yùn)動補(bǔ)償
8.5.2 起始碼
8.5.3 擴(kuò)展的運(yùn)動矢量
8.5.4 環(huán)路濾波器
8.5.5 動態(tài)分辨率的改變
8.5.6 B幀
8.5.7 自適應(yīng)宏塊量化
8.5.8 亮度補(bǔ)償
8.5.9 范圍調(diào)節(jié)
8.6 高級檔次
8.6.1 比特流結(jié)構(gòu)
8.6.2 隔行掃描
8.6.3 序列級的用戶數(shù)據(jù)
8.6.4 入口點(diǎn)層
8.6.5 顯示元數(shù)據(jù)
8.7 H.264到VC-1的轉(zhuǎn)碼
8.7.1 幀內(nèi)編碼宏塊模式映射
8.7.2 幀間編碼宏塊模式映射方案
8.7.3 運(yùn)動矢量映射
8.7.4 參考幀
8.7.5 跳過宏塊
8.8 VC-1 的傳輸
8.8.1 傳輸流中VC-1的數(shù)據(jù)封裝
8.8.2 程序流中的VC-1數(shù)據(jù)封裝
8.9 VC-2視頻壓縮
8.9.1 前言
8.9.2 范圍
8.10 總結(jié)
8.11 專題

附錄A 關(guān)于Dirac、H.264和H.265圖像質(zhì)量的調(diào)查研究
A.1 前言
A.2 H.265
A.3 使用SSIM和FSIM的圖像質(zhì)量評價
A.4 結(jié)果
A.4.1 使用QCIF序列Foreman的結(jié)果
A.4.2 使用CIF序列Foreman的結(jié)果
A.4.3 使用QCIF序列Container的結(jié)果
A.4.4 使用CIF序列Container的結(jié)果
A.5 結(jié)論
A.6 專題

附錄B AVSNR軟件的PSNR平均值
參考文獻(xiàn)

附錄C 通用圖像質(zhì)量指標(biāo)與SSIM的比較
C.1 前言
MSE：均方誤差 [Q22]
為什么用MSE [Q22]？
MSE有什么問題？[Q22]
使用MSE的隱含假定
主觀對客觀圖像質(zhì)量測度 [Q15]
C.2 通用的圖像質(zhì)量指標(biāo) [Q8]
質(zhì)量指標(biāo)的定義
在圖像中的應(yīng)用
C.3 結(jié)構(gòu)相似度指標(biāo) [Q13]
C.4 帶有失真的圖像 [G11]
C.5 測試結(jié)果
失真的Lena圖像
失真的Goldhill圖像
失真的Couple圖像
C.6 結(jié)論
專題C
圖像知覺質(zhì)量評價指標(biāo)：結(jié)構(gòu)相似度
C.7 H.264參考軟件中關(guān)于視頻質(zhì)量測度的JVT文檔
摘要
前言
新的失真測度與JM

附錄D H.264中模式相關(guān)的DCT/DST實現(xiàn)方案
D.1 前言
D.2 參考軟件中變換的實現(xiàn)方案
D.3 提出的方案
D.3.1 從幀內(nèi)預(yù)測模式到DCT/DST的映射
D.3.2 獲得H.264的DST矩陣
D.3.3 H.264/AVC參考軟件中DCT/DST的實現(xiàn)
D.4 BD-PSNR和BD-比特率的計算
D.5 性能分析
D.5.1 WQVGA（416×240）序列的測試結(jié)果
WVGA（832×480）序列的測試結(jié)果
HD（1,920×1,080）序列的測試結(jié)果
高清（1,080×720）序列的測試結(jié)果
用于RaceHorse序列DCT/DST不同組合的測試結(jié)果
D.6 結(jié)論與未來的工作

附錄E H.264的實現(xiàn)軟件JM，Intel IPP和X264的性能分析與比較
E.1 H.264
E.2 JM軟件 [H30]
E.3 X264 [X1]
E.4 Intel IPP [X3]
E.5 JM(17.2) 性能分析
E.6 X264性能分析
E.7 Intel IPP性能分析
E.8 在基本檔次、主檔次和高檔次中JM、X264和Intel IPP軟件的SSIM比較
E.9 基本檔次、主檔次和高檔次中JM、X264和Intel IPP軟件實現(xiàn)的PSNR對比
E.10 基本檔次、主檔次和高檔次中JM、X264和Intel IPP軟件所用編碼時間的對比
E.11 基本檔次、主檔次和高檔次中JM、X264和Intel IPP軟件實現(xiàn)的壓縮比對比
E.12 結(jié)論
E.13 未來的工作

附錄F基于H.264“只編碼I幀”的AIC實現(xiàn)以及與其它靜止幀圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)如JPEG、JPEG 2000、JPEG-LS和JPEG-XR的比較
F.1 前言
F.2 高級圖像編碼
F.3 改進(jìn)的AIC
編碼器
解碼器
F.4 H.264標(biāo)準(zhǔn)
H.264/AVC主檔次幀內(nèi)編碼
H.264/AVC FRExt高檔次幀內(nèi)編碼
F.5 JPEG
F.6 JPEG2000
F.7 JPEG XR
F.8 JPEG-LS
F.9 JPEG-LS 算法
LOCO-I的描述
F.10 主要差別 [AC1, H11, J22, JX3, JL2, JL4]
F.11 評價方法
圖像測試序列
編解碼器的設(shè)置
主觀對客觀圖像質(zhì)量測度
F.12 結(jié)論和未來的工作

附錄G 面向高清視頻編碼的更高階二維整數(shù)余弦變換
G.1 離散余弦變換與視頻壓縮
G.2 整數(shù)余弦變換
G.3 簡單的2維16階ICT
G.4 改進(jìn)的2維16階ICT
G.5 基于Loeffler因式分解的二維16階binDCT
G.6 變換編碼增益
G.7 H.264/AVC中的實現(xiàn)方案與性能分析
G.8 AVS-Video的實現(xiàn)方案和性能分析
G.9 結(jié)論和未來的工作

附錄H H.264編解碼器的比較
H.1 比較的任務(wù)
測試范圍
本次比較的新穎之處
比較規(guī)則
測試硬件特性
編解碼器要求
開發(fā)者可交付成果
有用的鏈接