Как работает кодирование видеосигнала в формате HEVC?

Кодирование видеосигнала в формате HEVC (High Efficiency Video Coding, «высокоэффективное видеокодирование») основано на использовании кодека H, который является ядром формата. skyeng.ru

Принцип работы: кодек H разделяет видеокадры на блоки и анализирует содержимое каждого блока, чтобы определить, какие части изображения можно сжать с наименьшей потерей качества. skyeng.ru

Далее кодек H применяет различные компрессионные алгоритмы, включая прогрессивное сканирование, предсказание движения и адаптивную квантовизацию, чтобы сжать данные и уменьшить их размер. skyeng.ru

Некоторые этапы процесса:

1. Первый кадр видеопоследовательности кодируется с использованием только внутрикадрового предсказания. ru.wikipedia.org Применяется пространственное предсказание ожидаемого уровня отсчёта внутри кадра по соседним отсчётам, при этом отсутствует зависимость от других кадров. ru.wikipedia.org
2. Для большинства блоков всех остальных кадров последовательности, как правило, используется режим межкадрового временного предсказания. ru.wikipedia.org В этом режиме на основании данных о величине отсчётов опорного кадра и вектора движения оцениваются текущие отсчёты каждого блока. ru.wikipedia.org
3. Разностный сигнал предсказания, который представляет собой разницу между опорным блоком кадра и его предсказанием, подвергается линейному пространственному преобразованию. ru.wikipedia.org
4. Коэффициенты преобразования масштабируются, квантуются, применяется энтропийное кодирование, и затем передаются вместе с информацией предсказания. ru.wikipedia.org
5. Кодер в точности повторяет цикл обработки декодером, так что в обоих случаях будут генерироваться идентичные предсказания последующих данных. ru.wikipedia.org
6. Разность затем добавляется к предсказанию, и полученный результат фильтруется для сглаживания артефактов, полученных делением на блоки и при квантовании. ru.wikipedia.org
7. Окончательное представление кадра (идентичное кадру на выходе декодера) хранится в буфере декодированных кадров, которое будет использоваться для прогнозирования последующих кадров. ru.wikipedia.org

В итоге порядок кодирования и декодирования обработки кадров часто отличается от порядка, в котором они поступают из источника. ru.wikipedia.org