樣點自適應補償（Sample Adaptive Offset,SAO）用于消除振鈴效應。振鈴效應是由于高頻交流系數的量化失真，解碼后會在邊緣周圍產生波紋的現象，變換塊尺寸越大振鈴效應越明顯。如下圖所示，虛線是原始像素值，實線是重構像素值。

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造成振鈴效應的根本原因是高頻信息的丟失。SAO的基本原理就是對重構曲線中的波峰像素加上負值進行補償，波谷像素加上正值進行補充。

SAO以CTB為基本單位，包括兩大類補償形式：邊界補償（Edge Offset,EO）和邊帶補償（Band Offset,BO），此外還引入了參數融合技術。

邊界補償

邊界補償技術是通過將當前像素和相鄰像素進行比較然后歸類，然后對同類像素補償相同數值。為了均衡復雜度和編碼效率，EO采用1維3像素分類模式。

根據選取的像素位置差異，EO有4種模式：水平方向EO_0、垂直方向EO_1、135°方向EO_2、45°方向EO_3。如下圖所示，c是當前像素，ab是相鄰像素。

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4類的形狀如下圖所示：

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邊界補償技術首先根據上面的規則將CTB中所有像素分為5類，然后對種類1、2、3、4的像素進行補償，即增減一定數值，對種類0的像素不進行補償。不同種類像素補償值可以不同，但同一類像素補償值必須相同。

實驗表明大部分補償值的符號與種類相匹配，所以可以根據種類對補償值進行限制：種類1、2補償值大于等于0，種類3、4補償值小于等于0。所以碼流中只需傳輸補償值的絕對值，解碼器可以根據像素所屬類別判斷符號。

邊帶補償

邊帶補償根據像素值大小進行分類，它將像素分為32個等長的邊帶。例如8比特像素，像素值范圍0~255，則每個邊帶包含256/32=8個像素值，即像素值屬于[8k,8k+7]范圍屬于第k個邊帶，k=0...31。同一邊帶使用相同補償值。

一般情況下，在一定區域內像素值波動范圍很小，一個CTB中大多數像素屬于少數幾個邊帶。H.265/HEVC規定一個CTB只能選擇4條連續的邊帶，且只對屬于這4條邊帶的像素進行補償?？梢酝ㄟ^率失真優化決定選擇哪4條邊帶，然后將最小邊帶號及4個補償值傳到解碼端。

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參數融合

參數融合（Merge）是指對于一個CTB，其SAO參數可以直接使用相鄰塊的SAO參數，這時只需標識采用了哪個相鄰塊的SAO參數即可。

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如上圖所示，當對C進行SAO參數決策時，A和B的SAO參數已經確定。此時C的SAO參數有以下3種選擇：

直接使用A塊的參數。

直接使用B塊的參數。

通過分析自身像素的特點，選擇不同于A和B的參數。

enum SAOModeMergeTypes {SAO_MERGE_LEFT =0,SAO_MERGE_ABOVE,NUM_SAO_MERGE_TYPES };

當一個CTU使用參數融合時，其亮度和色度分量必須同時使用同一個相鄰塊的對應參數。否則，采用非參數融合技術，亮度和色度可以獨立的根據自身像素特點選擇劃分模式和補償值，此時兩個色度分量共用相同劃分模式。

語法結構

H.265/HEVC中規定的SAO的語法結構如下圖所示：

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的环路滤波（五）：SAO的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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