HEVC（h.265）幀內預測

Question

我正在使用MATLAB實現HEVC幀內預測的項目。 我讀了很多文章以在MATLAB中編寫代碼，最后我做到了。 （最有用的文章之一是： HEVC標准的幀內編碼 ）

該項目的主要目的是比較HEVC和AVC幀內預測，​​以顯示HEVC將為重建圖像提供比AVC更好的質量，因此，HEVC給出的最終SAE（絕對誤差之和）應小於與AVC。 根據主管的說法，與HEVC解碼器/編碼器相對於圖像每個區域中的細節量具有動態塊划分的方法不同，對於圖像上的每個幀內預測實現，我必須一次具有特定的塊大小，即一次使用64x64，一次使用32x32，依此類推，直到4x4。

現在我的工作中有一個大問題，那就是HEVC的SAE遠遠大於AVC。 我不知道為什么會這樣？

如果需要，請告訴我以后再發布代碼。

我在實施HEVC幀內預測時也有一些疑問和疑問：

1-下面的線性插值函數及其相關參數（根據引用的文章）是否隨塊大小而變化，或者對於不同的塊大小始終相同？

Px,y = ((32 − wy )· Ri,0 + wy · Ri+1,0 + 16 ) >> 5
cy = (y · d) >> 5
wy = (y · d) &31

2-（>>）移位運算符，就像普通的除法運算（例如>> 5等於有符號數除以32）還是帶符號數的二進制移位？ （我說帶符號的數字是由於與某些角度模式相關的負位移而引起的。同樣值得注意的是，無符號數字的按位移位與帶符號的數字產生的結果完全不同）

3-為了計算每種模式的成本，我使用SAE（絕對誤差之和）代替了簡化的全部成本函數。

C = DHad + λ · Rmode (HEVC cost function)

您是否認為使用SAE而非HEVC成本函數會影響為每個模塊選擇最佳模式的過程？ 如果是這樣，除了SAE之外，您還有其他更准確的方法來代替HEVC成本函數為每個像素選擇最佳的預測模式嗎？

4-為了在h.265（HEVC）和h.264（AVC）幀內預測之間進行比較，HEVC重建的圖片的總SAE應小於AVC。 但是，我的結果並非如此，AVC的SAE小於HEVC。 我找不到導致此問題的原因。 有人可以幫我嗎？

Answer 1

1-實際上，此出版物中提到的線性插值公式不太正確。 根據H.265標准的第8.4.4.2.3節“相鄰樣本的過濾過程”，應為：

Px,y = ((63 − wy )· Ri,0 + wy · Ri+1,0 + 32 ) >> 6

請查看標准以獲取更多信息。 關於您要根據塊大小調整一些數字的問題：所謂的“強濾波”應僅應用於32x32內塊的參考像素。 對於較小的塊，只能使用文章中的“參考樣本平滑”。 再次，如果您想了解詳細信息，請檢查標准中的同一部分。

2-在這些情況下，移位運算符表示絕對值的位移。 要知道在matlab中將帶符號的數字移位，有些函數會移位絕對值，有些會考慮符號而移位K2補碼。

3-由於您的“項目是HEVC與AVC幀內預測之間的比較，以顯示HEVC將提供更好的質量”，我想僅使用SAE或平方誤差總和（SSE）是有意義的。 我認為，如果您像在HEVC成本函數中那樣進行某種質量/比特率評估，則需要向您的項目中添加不僅僅是幀內預測的內容，以便充分比較這兩種標准。

4-是的，結果應該相反。 檢查您的SAE計算。 還要檢查標准中的規定部分，是否正確進行了參考樣品過濾。

其他內容：1-雖然HEVC中可以有64x64幀間預測塊，但最多只能有32x32幀內塊。 2-在matlab中使用整數時要小心，這也會搞砸我所有的計算。 考慮一下您使用的整數位數是否足夠，還是切換為雙精度。 加載圖像時，默認情況下，這些值是8位無符號整數，您必須對它們進行類型轉換以進行某些計算。