Войти
Блок дерева кодирования (CTU ) является основным блоком обработки видеостандарта High Efficiency Video Coding (HEVC) и концептуально соответствует по структуре до макроблоков, которые использовались в нескольких предыдущих видеостандартах. CTU также упоминается как наибольший блок кодирования (LCU ).
CTU может быть между 16 × 16 пикселей и размером 64 × 64 пикселя с большим размером, обычно повышающим эффективность кодирования. Первым видеостандартом, в котором используются блоки CTU, является HEVC / H.265, который в апреле стал стандартом ITU-T. il 13, 2013.
Методы кодирования макроблоков использовались в стандартах кодирования цифрового видео начиная с H.261, который был впервые выпущен в 1988 году. Однако для исправления ошибок и отношение сигнал / шум стандартный размер макроблока 16x16 не способен обеспечить такое сокращение битов, которое, как предполагают теория информации и теория кодирования, теоретически и практически возможны.
HEVC заменяет макроблоки, которые использовались с предыдущими стандартами видео, на блоки CTU, которые могут использовать более крупные блочные структуры размером до 64 × 64 пикселей и могут лучше разделить изображение на структуры переменного размера.
HEVC первоначально делит изображение на CTU, которые затем разделяются для каждого компонента яркости / цветности на блоки дерева кодирования (CTB).
CTB может быть 64 × 64, 32 × 32, или 16 × 16 с большим размером блока пикселей, обычно повышающим эффективность кодирования. Затем CTB делятся на одну или несколько единиц кодирования (CU), так что размер CTU также является наибольшим размером единицы кодирования.
На заседании HEVC в июле 2012 года было принято решение, основанное на предложении JCTVC-J0334, что HEVC уровня 5 и выше потребуется для использования CTB размером 32 × 32 или 64 × 64. Это было добавлено в HEVC в проекте международного стандарта в качестве ограничения уровня для переменной Log2MaxCtbSize.
Log2MaxCtbSize был переименован в CtbSizeY в проекте HEVC за октябрь 2012 года, а затем переименован в CtbLog2SizeY в проекте HEVC за январь 2013 года.
Разработка большинства стандартов кодирования видео в первую очередь направлена на обеспечение максимальной эффективности кодирования. Эффективность кодирования - это способность кодировать видео с минимально возможной скоростью передачи данных при сохранении определенного уровня качества видео. HEVC выигрывает от использования больших размеров CTB.
Это было показано в тестах PSNR с кодировщиком HM-8.0 HEVC, где он был вынужден использовать постепенно уменьшающиеся размеры CTU. Для всех тестовых последовательностей при сравнении с размером 64 × 64 CTU было показано, что битовая скорость HEVC увеличилась на 2,2% при принудительном использовании размера 32 × 32 CTU и увеличилась на 11,0% при принудительном использовании размера 16 × 16 CTU..
В тестовых последовательностях класса A, где разрешение видео составляло 2560 × 1600, по сравнению с размером 64 × 64 CTU было показано, что битовая скорость HEVC увеличилась на 5,7% при принудительном использовании размер CTU 32 × 32 и увеличился на 28,2% при принудительном использовании размера 16 × 16 CTU.
Тесты показали, что большие размеры CTU становятся еще более важными для эффективности кодирования с видео с более высоким разрешением. Тесты также показали, что декодирование видео HEVC, закодированного с размером 16 × 16 CTU, заняло на 60% больше времени, чем при размере 64 × 64 CTU. Тесты показали, что большие размеры CTU повышают эффективность кодирования, а также сокращают время декодирования. Тесты проводились с основным профилем HEVC на основе равного пикового отношения сигнал / шум (PSNR).
| Последовательности тестирования видео | Максимальный размер CTU, используемый при кодировании видео. по сравнению с 64 × 64 CTU | ||
|---|---|---|---|
| 64 × 64 CTU | 32 × 32 CTU | 16 × 16 CTU | |
| Класс A (2560 × 1600 пикселей) | 0% | 5,7% | 28,2% |
| Класс B (1920 × 1080 пикселей) | 0% | 3,7% | 18,4% |
| Класс C (832 × 480 пикселей) | 0% | 1,8% | 8,5% |
| Класс D (416 × 240 пикселей) | 0% | 0,8% | 4,2% |
| Всего | 0% | 2,2% | 11,0% |
| Время кодирования | 100% | 82% | 58% |
| Время декодирования | 100% | 111% | 160% |
