【HEVC学习与研究】45、HEVC的自适应采样点补偿SAO

1、SAO的意义

在图像中像素值剧烈变化的边界区，经过编码-解码重建之后通常会出现波纹状的失真现象，这种失真称作振铃效应。振铃效应产生的根本原因在于边界区高频分量在编码过程中丢失。为了减少高频分量的损失，同时不降低编码的效率，HEVC引入了SAO技术，从像素域入手对振铃区域进行补偿。

2、基本原理

SAO对重建图像在deblocking之后操作，操作对象为重建完成的一帧，以一个CTB为一个基本单位。SAO所采用的方式主要有三类：边界补偿（BO）、边带补偿(EO)和参数融合(Merge)。

（1）边带补偿：

带状补偿将像素值强度等级划分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值。进行补偿时根据重构像素点所处的条带，选择相应的带状补偿值进行补偿。

（2）边界补偿：

边界补偿通过比较当前像素和相邻像素的大小对当前像素分类。相邻像素的位置分为四种模式：水平、垂直、左上、右上：



针对这四种方向，在任意模式下当前像素c按照与a和b的关系划分为以下5类之一：

分类	条件
1	c<a && c<b
2	c<a或b && c==b或a
3	c>a或b && c==b或a
4	c>a && c>b
0	其他

在以上5种情况中，分类5的情况不做补偿，其他4中分类均对像素c进行补偿。在一个CTB中补充分类的像素可以采用不同的补偿值，但相同分类的像素必须采用相同的补偿值。

（3）参数融合

参数融合模式表示某一个CTB，其SAO的参数可以直接使用某个相邻CTB的参数，只需要指定是哪个相邻块（左方还是上方）。

需注意，在参数融合模式下，一个CTB的亮度CTB和色度CTB必须都采用融合相邻块（左或上）的参数。否则如果亮度和色度没同时采用某相邻块的参数，则是非融合模式。