浅谈HEVC中的CTU CU PU TU

从今天开始会陆续写一些对HEVC的认识的文章，小弟初来乍到，希望大家能够多多指点。

                这两天看了block partitioning structure in the HEVC standard这篇论文，初步对各种单元有了大概的认识，希望大家多多指教。

                 一帧视频图像由多个或一个slice组成，而一个slice又可以被分割为多个CTU（编码树单元）结构，在HEVC中，CTU的尺寸大小为：8x8~64x64,,而之前的h.264标准支持的最大块是16x16尺寸的，在CTU里，一个四叉树被建立，CTU的每一个叶节点被称为一个CU。

                CU：CTU进一步分割为多个CU，一个四叉树被用于将CTU分为多个CU，让CTU的尺寸为2Nx2N，N为32，16或8。CTU可以是一个CU或被分为4个单元（必须满足分割完的尺寸大雨最小的CU尺寸），CU的最小尺寸一般是8x8。实验表明编码效率取决于CTU的尺寸大小和分割深度，尺寸越大，分割深度越大，编码效率越高，因为涉及到现在使用的视频都是高分辨率的视频。

上图8x8表示深度为4，从64x64的单元开始分割，最后分割到8x8单元的cu叶节点。

                PU：一个CU单元可以被分裂为1个，2个或4个PU，HEVC为帧内编码CU提供了两种分裂方式，为帧间编码CU单元提供了8种分裂方式。CU有三种类别：跳跃CU（是帧间编码的特殊形式，即运动向量和残差值均为0），帧间编码CU，帧内编码CU。我们指定CU的尺寸为2Nx2N，则跳跃CU只能分裂为2Nx2N的PU，帧内编码CU有两种分裂类型：2Nx2N，NxN，帧间编码单元CU分为2Nx2N，NxN，2NxN，Nx2N，2NxnN，2NxnD，nLx2N,nRx2N。所有与预测模式相关的信息被指定在一个PU单元上，色度块分割与亮度块分割模式一样，但是根据CU尺寸的限制，当CU为最小尺寸的时候，色度块并不能进行NxN分割，只能进行2Nx2N分割。

               TU：是一个具有残差值与变换系数的块，主要用于整数变换和量化，获得预测之后的残差值后进行量化，发送给解码器。

               残差树：将残差块分为多个TUs，每个TU都进行整数变换，得到的称为RQT或transform tree。