路径: 主页 > GB/T > 第223页 > GB/T 33475.2-2016 | 标准编号 | GB/T 33475.2-2016 (GB/T33475.2-2016) | | 中文名称 | 信息技术 高效多媒体编码 第2部分:视频 | | 英文名称 | Information technology -- High efficiency media coding -- Part 2: Video | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L71 | | 字数估计 | 198,170 | | 发布日期 | 2016-12-30 | | 实施日期 | 2017-07-01 | | 标准依据 | National Standard Notice No.27 of 2016 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 33475.2-2016
Information technology--High efficiency media coding--Part 2: Video
ICS 35.040
L71
中华人民共和国国家标准
信息技术 高效多媒体编码
第2部分:视频
2016-12-30发布
2017-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 缩略语 7
5 约定 8
6 编码位流的结构 15
7 位流的语法和语义 20
8 解析过程 78
9 解码过程 102
附录A(规范性附录) 伪起始码方法 167
附录B(规范性附录) 档次和级别 168
附录C(规范性附录) 位流参考缓冲区管理 176
附录D(规范性附录) 加权量化矩阵 180
附录E(资料性附录) 高动态范围恒定亮度系统视频信号重建的参考实现方法 181
附录F(资料性附录) 高动态范围场景亮度保真光电转移函数 183
附录G(规范性附录) 扫描表 185
附录H (资料性附录) 高级熵编码器解码器参考描述方法 188
前言
GB/T 33475《信息技术 高效多媒体编码》拟分为以下3个部分:
---第1部分:系统;
---第2部分:视频;
---第3部分:音频。
本部分为GB/T 33475的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。
本部分起草单位:北京大学、浙江大学、北京三星通信技术研究有限公司、深圳市海思半导体有限公
司、中关村视听产业技术创新联盟、清华大学、瑞昱半导体(深圳)有限公司、北京大学深圳研究生院、电
子科技大学、晨星软件研发(深圳)有限公司、上海大学、中国科学院大学、联发博动科技(北京)有限公
司、上海国茂数字技术有限公司、中国科技大学、中山大学、捷讯移动科技(中国)有限公司、美国博通通
信技术(上海)有限公司、哈尔滨工业大学、中国科学院计算技术研究所、台湾成功大学、上海兆芯集成电
路有限公司、武汉大学、上海交通大学、香港科技大学。
本部分起草人:高文、黄铁军、盛志凡、虞露、郑萧桢、马思伟、郑建铧、梁凡、何芸、何至初、郭晓强、
董文辉、余琴、李蔚然、陈杰、李善一、朴银姬、邵振江、王荣刚、童怡新、林和源、赵海武、张贤国、姜晓龙、
凌勇、朱兴国、董思维、余全合、何大可、刘凌志、周敏华、曾伟民、林镇安、孙俊。
引 言
本文件的发布机构提请注意,声明符合本文件时,可能涉及3.6、4、6、6.1.3、6.4、7.1、7.1.2.1、
7.1.2.2、7.1.3、7.1.3.1、7.1.3.2、7.1.4、7.1.5、7.1.6、7.1.7、7.2、7.2.2.2、7.2.3.2、7.2.3.1、7.2.3.2、7.2.4、7.2.5、
7.2.6、7.2.7、8.3、8.3.3、8.3.3.2.1、8.3.4、8.3.4.1、9.1、9.2、9.2.1、9.2.2、9.2.3、9.2.4、9.2.5、9.4、9.5、9.5.3、
9.5.5、9.5.6、9.5.8、9.5.8.2、9.5.8.4、9.6、9.6.2、9.6.3、9.7、9.8、9.8.2、9.8.3、9.9、9.10、9.11、9.12、9.13、附录
A、附录D、附录F和附录G中如下147项与数字视频编解码技术相关的专利的使用。
请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专
利的责任。
信息技术 高效多媒体编码
第2部分:视频
1 范围
GB/T 33475的本部分规定了适应多种比特率、分辨率和质量要求的高效视频压缩方法的解码
过程。
本部分适用于电视广播、数字电影、网络电视、网络视频、视频监控、实时通信、即时通信、数字存储
媒体、静止图像等应用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GY/T 155-2000 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值
ISO 11664-1/CIES014-1 色度 第1部分:标准比色观测器(Colorimetry-Part1:Standard
ISO 11664-3/CIES014-3 色度 第3部分:CIE三色值(Colorimetry-Part3:CIETristimulus
Values)
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
B图像 Bpicture
帧间预测中使用显示顺序上过去和将来的参考图像进行解码的图像。
3.2
保留 reserved
一些特定语法元素值,这些值用于将来对本部分的扩展。
注:这些值不应出现在符合本部分的位流中。
3.3
变换系数 transformcoefficient
变换域上的一个标量。
3.4
编码单元 codingunit
包括一个亮度编码块和对应的色度编码块,由最大编码单元划分得到。
3.5
编码块 codingblock
一个 M × M的样值块。编码块由最大编码块划分得到。
3.6
编码图像 codedpicture
一幅图像编码后的形式。
3.7
补偿后样本 compensatedsample
经预测补偿得到的样本。
3.8
残差 residual
样本或数据元素的重建值与其预测值之差。
3.9
参考索引 referenceindex
参考图像队列中参考图像或其中场的编号。
3.10
参考图像 referencepicture
解码过程中用于后续图像帧间预测的图像。
3.11
参考图像队列 referencepicturelist
当前图像的参考的图像所组成的队列。
3.12
保存解码图像并用于非场景预测的缓冲区。
3.13
层 layer
位流中的分级结构,高层包含低层。编码层由高到低依次为:序列、图像、条带、最大编码单元、编码
单元和编码块。
3.14
场 field
由构成帧的三个样本矩阵中相间的行构成。
3.15
场景图像 scenepicture
包括G图像和GB 图像。
3.16
保存G或GB 图像并用于预测的缓冲区。
3.17
重建样本 reconstructedsample
由解码器根据位流解码得到并构成解码图像的样本。
3.18
二元符号 bin
组成二元符号串的符号,包括‘0’和‘1’。
3.19
二元符号串 binstring
有限位二元符号组成的有序序列,最左边符号是最高有效位,最右边符号是最低有效位。
3.20
F图像 Fpicture
帧间预测中使用单前向和双前向预测解码的图像。
3.21
反变换 inversetransform
将变换系数矩阵转换成空域样值矩阵的过程。
3.22
反量化 dequantization
对量化系数缩放后得到变换系数的过程。
3.23
分量 component
图像的三个样值矩阵(亮度和两个色度)中的一个矩阵或矩阵中的单个样值。
3.24
G图像 Gpicture
一种只使用帧内预测解码的场景图像,应被输出。
3.25
GB 图像 GB picture
一种只使用帧内预测解码的场景图像,不应被输出。
3.26
光栅扫描 rasterscan
将二维矩形光栅映射到一维光栅,一维光栅的入口从二维光栅的第一行开始,然后扫描第二行、第
三行,依次类推。光栅中的行从左到右扫描。
3.27
划分 partition
将一个集合分为子集。集合中的每个元素属于且只属于某一个子集。
3.28
划分方式 partitiontype
划分获得的子集的组织方式。
3.29
I图像 Ipicture
只使用帧内预测解码的非场景图像。
3.30
级别 level
在某一档次下对语法元素和语法元素参数值的限定集合。
3.31
解码顺序 decodingorder
解码过程根据图像之间的预测关系,对每幅图像解码的顺序。
3.32
解码图像 decodedpicture
解码器根据位流重建的图像。
3.33
解码图像缓冲区 decodedpicturebuffer
保存解码图像并用于输出重排序和输出定时的缓冲区。
注:包括参考图像缓冲区和场景图像缓冲区。
3.34
解析过程 parse
由位流获得语法元素的过程。
3.35
禁止 forbidden
定义了一些特定语法元素值。
注:禁止某些值的目的通常是为了避免在位流中出现伪起始码。
3.36
块 block
一个 M ×N(M列N行)的样值矩阵或者变换系数矩阵。
3.37
块扫描 blockscan
量化系数的特定串行排序方式。
3.38
档次 profile
本部分规定的语法、语义及算法的子集。
3.39
亮度 luma
亮度信号Y的样值矩阵或单个样值。
3.40
在解码过程对量化系数进行反量化的参数。
3.41
反量化前变换系数的值。
3.42
滤波后样本 filteredsample
经去块效应滤波得到的样本。
3.43
P图像 Ppicture
帧间预测中只使用单前向预测进行解码的图像。
3.44
偏移后样本 offsetsample
经样值偏移补偿得到的样本。
3.45
起始码 startcode
长度为32位的二进制码字,其形式在整个位流中是唯一的。
注:起始码有多种用途,其中之一是用来标识位流语法结构的开始。
3.46
S图像 Spicture
使用帧内预测和单前向预测解码的图像。
3.47
色度 chroma
Cr和Cb两种色差信号中任一种的样值矩阵或单个样值。
3.48
视频序列 sequence
编码位流的最高层语法结构,包括一个或多个连续的编码图像。
3.49
输出顺序 outputorder
输出解码图像的顺序,与显示顺序相同。
3.50
随机访问 randomaccess
从某一点而非位流起始点开始对位流解码并恢复出解码图像的能力。
3.51
填充位 stuffingbits
编码时插入位流中的位串,在解码时被丢弃。
3.52
条带 slice
按光栅扫描顺序排列的若干连续最大编码单元。
3.53
图像 picture
一幅图像可是一帧或一场。
3.54
图像重排序 picturereordering
若解码顺序和输出顺序不同,对解码图像进行重排序的过程。
3.55
位串 bitstring
有限个二进制位的有序序列,其最左边位是最高有效位(MSB),最右边位是最低有效位(LSB)。
3.56
位流 bitstream
编码图像所形成的二进制数据流。
3.57
位流缓冲区 bitstreambuffer
存储位流的缓冲区。
3.58
位流顺序 bitstreamorder
编码图像在位流中的排列顺序,与图像解码的顺序相同。
3.59
显示顺序 displayorder
显示解码图像的顺序。
注:不应被输出的图像是不具有显示顺序的图像。
3.60
样本 sample
构成图像的基本元素。
3.61
样本宽高比 widthheightratio
一幅图像中亮度样本列间的水平距离与行间的垂直距离之比。表示为h ÷v,其中h为水平方向
样本个数;v为垂直方向样本个数。
3.62
样值 samplevalue
样本的幅值。
3.63
游程 run
在解码过程中若干连续的相同数据元素个数。指在块扫描中一个非0系数前(沿块扫描顺序)值为
0的系数的个数。
3.64
预测 prediction
预测过程的具体实现。
3.65
求由语法元素解码得到的样本残差与其对应的预测值之和。
3.66
预测单元 predictionunit
包括一个亮度预测块和对应的色度预测块,由编码单元划分得到。
3.67
预测过程 predictionprocess
使用预测器对当前解码样值或者数据元素进行估计。
3.68
编码单元划分为帧内预测块或帧间预测单元的方式。
3.69
预测块 predictionblock
一个使用相同预测过程的 M ×N的样值块,由编码单元划分得到。
3.70
预测值 predictionvalue
在样值或数据元素的解码过程中,用到的先前已解码的样值或数据元素的组合。
3.71
语法元素 syntaxelement
位流中的数据单元解析后的结果。
3.72
源 source
编码前视频素材或其某些属性。
3.73
运动矢量 motionvector
用于帧间预测的二维矢量,由当前图像指向参考图像,其值为当前块和参考块之间的坐标偏移量。
3.74
帧 frame
视频信号空间信息的表示,由一个亮度样本矩阵(Y)和两个色度样本矩阵(Cb和Cr)构成。
3.75
帧间编码 intercoding
使用帧间预测对编码单元或图像进行编码。
3.76
帧间预测 interprediction
使用先前解码图像生成当前图像样本预测值的过程。
3.77
帧内编码 intracoding
使用帧内预测对编码单元或图像进行编码。
3.78
帧内预测 intraprediction
在相同解码图像中使用先前解码的样值生成当前样本预测值的过程。
3.79
字节 byte
8位的位串。
3.80
字节对齐 bytealignment
从位流的第一个二进制位开始,某二进制位的位置是8的整数倍。
3.81
最大编码单元 largestcodingunit
包括一个L×L的亮度样值块和对应的色度样值块,由图像划分得到。
3.82
最大编码块 largestcodingblock
一个K×K的样值块,由图像的三个样值矩阵(亮度和两个色度)中的一个矩阵划分得到。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CBR:恒定比特率(ConstantBitRate)
CB:编码块(CodingBlock)
CU:编码单元(CodingUnit)
CUT:编码树(CodingUnitTree)
LCB:最大编码块(LargestCodingBlock)
MSB:最高有效位(MostSignificantBit)
PU:预测单元(PredictionUnit)
TB:变换块(TransformBlock)
5 约定
5.1 概述
本部分中使用的数学运算符和优先级参照C语言。但对整型除法和算术移位操作进行了特定定
义。除特别说明外,约定编号和计数从0开始。
5.2 算术运算符
算术运算符定义见表1。
表1 算术运算符定义
算术运算符 定义
+ 加法运算
- 减法运算(二元运算符)或取反(一元前缀运算符)
× 乘法运算
ab 幂运算,表示a的b次幂。也可表示上标
/整除运算,沿向0的取值方向截断。例如,7/4和-7/-4截断至1,-7/4和7/-4截断至-1
÷ 除法运算,不做截断或四舍五入
除法运算,不做截断或四舍五入
i=a
f(i) 自变量i取由a到b(含b)的所有整数值时,函数f(i)的累加和
a %b 模运算,a除以b的余数,其中a与b都是正整数
[·] 上取整
5.3 逻辑运算符
逻辑运算符定义见表2。
表2 逻辑运算符定义
逻辑运算符 定义
a &&b a和b之间的与逻辑运算
a||b a和b之间的或逻辑运算
逻辑非运算
5.4 关系运算符
关系运算符定义见表3。
表3 关系运算符定义
关系运算符 定义
> 大于
>= 大于或等于
< 小于
< = 小于或等于
== 等于
= 不等于
5.5 位运算符
位运算符定义见表4。
表4 位运算符定义
位运算符 定义
& 与运算
| 或运算
~ 取反运算
a ≫b 将a以2的补码整数表示的形式向右移b位。仅当b取正数时定义此运算
a ≪b 将a以2的补码整数表示的形式向左移b位。仅当b取正数时定义此运算
5.6 赋值
赋值运算定义见表5。
表5 赋值运算定义
赋值运算 定义
= 赋值运算符
++ 递增,x ++相当于x=x+1。当用于数组下标时,在自加运算前先求变量值
-- 递减,x --相当于x=x-1。当用于数组下标时,在自减运算前先求变量值
+= 自加指定值,例如x +=3相当于x=x +3,x +=(-3)相当于x=x +(-3)
-= 自减指定值,例如x -=3相当于x=x -3,x -=(-3)相当于x=x -(-3)
5.7 数学函数
数学函数定义见式(1)~式(10)。
Abs(x)=
x; x >=0
-x; x < 0{ (1)
式中:
x---自变量x。
Ceil(x)=[x] (2)
式中:
x---自变量x。
Clip1(x)=Clip3(0,2BitDepth-1,x)(3)
式中:
x ---自变量x;
BitDepth---编码样本精度。
Clip3(i,j,x)=
i; x < i
j; x >j
x; 其他
ïï
ïï
(4)
式中:
x---自变量x;
i ---下界;
j ---上界。
Median(x,y,z)=x+y+z-Min(x,Min(y,z))-Max(x,Max(y,z)) (5)
式中:
x---自变量x;
y---自变量y;
z ---自变量z。
Min(x,y)=
x; x < =y
y; x >y{ (6)
式中:
x---自变量x;
y---自变量y。
Max(x,y)=
x; x >=y
y; x < y{ (7)
式中:
x---自变量x;
y---自变量y。
Sign(x)=
1; x >=0
-1; x < 0{ (8)
式中:
x ---自变量x。
Log(x)=log2x (9)
式中:
x---自变量x。
Ln(x)=logex (10)
式中:
x---自变量x;
e---自然对数的底,其值为2.718281828。
5.8 结构关系符
结构关系符定义见表6。
表6 结构关系符
结构关系符 定义
- > 例如:a- >b表示a是一个结构,b是a......
|