前言

人類主要通過視覺感知世界，對于“看見”有著天然的渴望。如今，各式各樣的視頻應用已經滲透到人類社會的方方面面。毫不夸張地說，數(shù)字視頻是現(xiàn)代人類社會的重要組成部分。作為一種數(shù)據(jù)量非常巨大的信息載體，視頻獲得實際應用的根本條件和前提，是對視頻進行有效的壓縮編碼。自20世紀80年代以來，國際標準化組織一直在持續(xù)研究視頻編解碼方法，并根據(jù)當時的整體技術水平，制定視頻編碼國際標準，以適應不斷涌現(xiàn)的新需求。

近年來，視頻應用的多樣化特點越來越突出。從移動短視頻、網絡直播到高清、超高清電視，從共享屏幕視頻到沉浸式視頻體驗……視頻的種類繁多、特色各異，數(shù)據(jù)量與日俱增。視頻應用的多樣化和數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長為視頻編碼帶來了新的挑戰(zhàn)。在這樣的背景下，國際電信聯(lián)盟電信標準化部門（ITU-T）與國際標準化組織/國際電工委員會（ISO/IEC）再次通力合作，于2020年發(fā)布了新一代的通用視頻編碼標準H.266/VVC（Versatile Video Coding）。H.266/VVC包含大量視頻編碼新技術。與它的前代標準H.265/HEVC相比，H.266/VVC在相同重建視頻質量下能夠節(jié)約50%左右的碼率。除了出色的壓縮性能，H.266/VVC還包含針對全景視頻、屏幕視頻特有的編碼工具，有望在各類視頻業(yè)務中獲得廣泛的應用。

H.266/VVC的出色性能來源于復雜而精妙的編碼新技術，相關標準的語法語義理解起來比較困難。作者針對H.265/HEVC標準著有《新一代高效視頻編碼H.265/HEVC：原理、標準與實現(xiàn)》一書，獲得了讀者的廣泛好評。本書沿襲了前書的基本思路，從原理出發(fā)，對H.266/VVC視頻編碼標準進行分模塊解讀。在給出H.266/VVC整體編碼框架及其中的關鍵技術之后，針對H.266/VVC的各個編碼模塊分別進行詳盡分析。為方便讀者理解，每個編碼模塊都包含了相應的背景知識、語法語義、實現(xiàn)方式等。此外，本書的作者深入?yún)⑴c了H.266/VVC標準的制定，并有多項編碼技術被該標準采納。在撰寫本書的過程中，作者根據(jù)自身對標準的理解，對重點、難點進行了仔細剖析。

全書共13章。第1章概述了視頻編碼國際標準和H.266/VVC的發(fā)展歷程，介紹了H.266/VVC的特色技術。第2章討論了數(shù)字視頻格式和H.266/VVC編碼視頻格式。第3章詳細解析了H.266/VVC編碼結構及參數(shù)集，并介紹了H.266/VVC的檔次、層和級別。第4～10章為H.266/VVC編碼技術的分模塊論述和語法語義解析，包括幀內預測編碼、幀間預測編碼、變換編碼、量化、熵編碼、環(huán)路濾波和面向多樣化視頻的編碼工具。第11～13章針對H.266/VVC的實現(xiàn)和應用，詳細介紹了H.266/VVC的網絡適配層、率失真優(yōu)化和速率控制。

本書的撰寫獲得了業(yè)內同行專家的大力支持，在此特別感謝AVS視頻組聯(lián)合組長鄭蕭楨博士為本書友情撰寫AVS系列標準的相關內容，特別感謝丁丹丹博士為本書友情撰寫開放媒體聯(lián)盟AOM系列標準的相關內容，特別感謝華為技術有限公司楊海濤博士（H.266/VVC標準“幀間預測編碼”專題組主席）和陳煥浜研究員幫助校對幀間編碼相關章節(jié)的技術描述。

同時，衷心感謝周健全、王海鑫、顧程銘、冉啟宏、李程程、梁紅、王璐歌、薛毅、鞏浩等同學在資料收集和內容整理方面付出的辛勤勞動。

本書可作為電子信息類和廣播電視類本科高年級學生和研究生的相關課程教材，也可供視頻技術研究領域的研究生、教師、工程師參考，并且適合相關技術人員作為解讀H.266/VVC標準的參考用書。

由于時間有限，書中的論述難免出現(xiàn)疏漏，懇請廣大讀者批評指正。

作者

2021年8月19日