浅析超高清数字电视视频压缩编码技术

彭力

辽宁省广播电视锦州医巫闾山转播台 辽宁锦州 121300

对于电视传媒技术来讲，在不断发展过程中已经实现了，由过去标清到现如今高清的转变，并且已经渐渐向超高清进行发展，这对于数字电视和高清产品来讲是具有非常大的进步的[1]。在上个世纪末西方经济发达的一些国家，包括美国以及日本等都已经进行了超高清数字电视的研发，并且取得了非常显著的成就，而对于我国来讲虽然起步时间比较短，但是在限售期的日常生活与工作当中，超高清数字电视都为人们提供了非常大的便利，所以在下文当中就将针对超高清电视使用过程中电视视频压缩编码技术进行介绍。

1 超高清数字电视视频压缩编码技术介绍

对于超高清数字电视视频压缩编码技术来讲之所以要进行深入研究并进行讲解，主要目的就是为了能够对当前超高清数字电视的视频压缩标准进行逐步完善，从而满足在快速发展的技术背景下进行数据宽带传输的使用要求，保证数字电视画面能够真正实现超高清化。以4:2:0的色度采样为例，超高清数字电视在使用过程中所接收到的信号图像模式是4K，那么图像的原始数据率应该为2.8Gbit/s。若是图像模式为8K那么数据率，则需要上升到11Gbit/s。在进行视频压缩的过程中，如果使用较为传统的视频压缩标准及相关技术，那么在压缩之后4K模式的图像所得到的数据压缩量要小于20M/bit/s，该数据压缩量已经基本上满足了，再进行视频图像处理时的相关工作要求，但最主要的缺点就是采用这种传统的要求方式，会给宽带传输提出更高要求。所以为了能够将图像进行更好的压缩，同时降低宽带传输过程中的要求，世界各国都在针对视频压缩技术进行进一步的研究，并着手探讨新的并且符合当前视频图像压缩标准的视频压缩编码技术。HEVC编码技术是在过去H.264/AVC基础上进行进一步发展并研究的视频编码技术，主要是在当前超高清电视进行视频压缩时进行使用，能够保证视频图像压缩所获得的效果更好，而且相比较于之前的视频图像压缩效果来讲，整体效果能够提高一倍。正因为新型视频编码技术的优点，所以也在当前已经渐渐取代传统的视频编码技术，变成当前超高清电视进行视频压缩时的主要技术[2]。

2 超高清数字电视视频压缩HEVC编码技术

2.1 编码技术结构

对于新型的视频压缩编码技术来讲，相比较于过去传统的编码技术具有很大的区别，虽然整体的框架仍然是传统编码框架，但是内部的各结构都进行了全面的创新，变得更加拥有灵活性。以H.264编码框架结构为基础新型的编码技术创新出了一种更加新颖的四叉树超大尺寸的编码结构，在该编码结构当中融入了CU以及PU和TU这三种方式，而且通过这三种方式将过去传统编码结构当中的分隔以及预测和编码，高保真以及高分辨率视频图像等进行了分隔，主要目的就是为了保证在进行视频压缩的过程中所取得的实际编码效果要更好。除此之外，对于新型视频压缩编码技术来讲，在该结构当中所采取的块结构相比较于过去的传统编码技术要更大，最大的编码单元当中可以保证编码像素达到64×64的标准。

2.2 帧内预测编码技术

对于新型视频压缩编码技术来讲，还可以通过HEVC帧内预测编码技术，对超高清电视的视频进行编码操作。对于该编码技术来讲，同样是以传统的视频压缩编码技术框架为基础的，只是在进行视频压缩的过程中能够通过时预测操作来保证视频压缩效果得到提升。同时在进行视频压缩的过程中，为了能够保证视频压缩的效率得到提升，这种编码技术采用了与传统编码技术不同的方向性帧内预测模式，而且由这种技术提供了高达35种的预测模式，保证在进行编码的过程中能够进行全方位的预测，包括方向性的以及非方向性的预测。在这一编码技术支持下，能够保证pu预测单元的预测操作成功性得到全面的提升。

2.3 环路滤波技术

对于环路滤波技术来讲，本身同样是属于HEVC视频压缩编码技术当中的一种，对于该技术来讲，能够在实际应用过程中使视频压缩时的滤波效果更好，在实际操作过程中会使用到去块效应滤波器以及自适应样点补偿滤波器和自适应环路滤波器，通过这些滤波器，能够对视频压缩过程中的反量化后的图像进行更深层次的处理。对于去块效应滤波器来讲，和传统视频压缩编码技术当中的技术原理相同，而对于自适应块点补偿滤波器和环路滤波器来讲，这两者都是新型视频压缩技术当中的关键技术相比较于去块效应滤波器，除了对块边缘进行滤波之外，还能够对块中的任何像素进行过滤。首先，是自适应样点补偿滤波器。对于该滤波器来讲，是在完成去块效应滤波处理工作之后，对块中的每个像素使用自适应样点补偿滤波器进行特征分类，然后根据像素的不同特征来进行不同程度的补偿。而如果进行详细划分，自适应样点补偿滤波器可以分为两种，分别是袋状以及边缘状[3]。为了能够使LC U进行独立的解码，在单独的LC U顶行和底行像素都不能够对模板进行处理，所以对于左列和右列的像素来讲，也不能够对模板进行单独处理。其次，就是自适用环路滤波器。对于该滤波器来讲，进行应用的主要作用是为了能够保证在进行视频压缩时，视频重建时图像不会失真。所以在进行超高清电视视频压缩编码的过程中，自适应环路滤波器主要就是为了能够保证色度以及亮度分量过程中的准确性，从而实现真正的视频压缩及解码。

3 结语

综上所述，作者在本文之中对其进行了全面的剖析，对于超高清视频电视视频压缩解码技术来讲，在技术不断发展过程中，已经全面实现了由标清到超高清的转变，对于数字传媒领域来讲超清视频电视的应用会变得越来越普遍，同时技术的发展也会变得越来越娴熟，对现如今人们的日常生活及生产产生更加深远的影响。所以在不断发展过程中，需要就当前高清数字电视的视频压缩编码技术进行不断的深入研究，满足人们社会及生活发展的实际需要。