H265/HEVC名词解释-- CTU，CTB，CU，CB，TU，PU，TB，PB，LCU，Slice，Tile，Chroma，Luma，I帧，B帧，P帧

H265/HEVC名词解释

学H265的时候，一堆名词 CTU，CTB，CU，CB，TU，PU，TB，PB，LCU，Slice，Tile，Chroma，Luma，I帧，B帧，P帧，绕的头疼，写篇博客汇总一下，尽量不涉及复杂概念

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一、I帧，B帧，P帧

  * I帧（帧内编码帧，Intra-Picture）就是一个完整的被压缩的图像，I帧可以通过解压缩得到一张完整的图像（数据量最大）；
  *P帧（前后预测编码帧，又称Predictive-Picture）当后面的图像与I帧差异较大时，就会记录为P帧，P帧记录与前一个P帧或者I帧的差值（大概）；
  *B帧（ 双向预测内插编码帧，Bi-directional interpolated prediction frame），根据下一帧和上一帧的情况，记录一个运动矢量（数据量最小）；

 Ф 时间顺序上组成视频的图片一般是被编码成 I BB…B P B…BP . … I BBBB P IBB，也就是说，从时间顺序上, I帧和P帧中间的图像，两个P帧之间的图像都会被压缩成B帧；
解码时，需要先解码I帧（完整图像），再根据I帧解码P帧（存储着与前一个I/P帧的差值），再根据I帧和P帧的情况解码B帧（运动信息），从而恢复出这段视频；

  因此，I帧是必不可缺的，P帧的恢复需要I帧，B帧的恢复则同时需要I帧的P帧，所以在实际的视频码流中的传输顺序为I PBB…B P B…BP . … I PBB IPBB，即先传输这一段的I，P，再传输他们中间的B；同理，如果当前接收端最开始得到的是B或者P，没有得到前面的I帧，那就无法接码，只能等下一组的I帧；这也是为什么我们看视频时，很多视频不能把进度条精准的拖动到某一个时间点，甚至有些短视频没法拖进度条，就是因为他们这个进度点的图像不是I帧，因此无法开始解码；

二、Slice和Tilie

  * 在对每一帧图像的编解码的过程中，为了提高效率，H265将一帧图像划分为多个slice或者Tile，一帧图像的各个Slice或Tile独立编解码，相互直接的依赖性不高，从而达到快速编解码一阵图像的效果；而slice和Tile的区别在于划分方式不同；

  如图所示，蓝色和绿色分别代表不同的Slice：

  如图所示，将一帧图像划分为不同的Tile：

  也就是说，slice的方式划分出来是带状的，Tile则是矩形

三、Chroma，Luma

  * Luma（亮度）： YUV格式图片中的Y分量；
  * Chroma（色度）：YUV格式图片中的U，V分量；

四、CTU，CU，CTB，CB，TU，PU，TB，PB

  * CTU（coding tree unit）：H265将一帧图像划分成多个矩形块，大小有16x16、 32x32和 64x64，这些块和对应的编码信息就是CTU;
  * CU（coding unit）：H265将部分CTU进行更细致的划分，划分成更小的矩阵块，这些块和对应的编码信息就是CU;

  * CTB（coding tree block）：由于一个图像通常是由Y，U，V三个分量组成的，因此一个CTU就包含了三个CTB(CTB-Y，CTB-U，CTB-V);
  * CB（coding block）：和CTB同理，CU也是由Y，U，V三个分量组成，因此一个CU就包含了三个CB(CB-Y，CB-U，CB-V);

  * PU（prediction unit）：存储CU间的预测模式信息（编解码信息的一种）；
  * PB（coding block）：由于一个图像通常是由Y，U，V三个分量组成的，因此一个PU就包含了三个PB(PB-Y，PB-U，PB-V);

  * TU（transform unit）：存储CU的变换量化的信息（编解码信息的一种）；
  * TB（transform block）：由于一个图像通常是由Y，U，V三个分量组成的，因此一个TU就包含了三个TB(TB-Y，TB-U，TB-V);

五、LCU和CTU

   百度和CSDN都没找到关于LCU（logic coding unit）和CTU的区别，从概念和定义上，我没看出什么区别，个人觉得是同一种东西就想H265和HEVC常被写为H265/HEVC一样，LCU和CTU也常被写为 LCU/CTU。

参考资料

【1】H.265/HEVC编码原理及其处理流程的分析
【2】CSDN：视频图像的I帧、P帧、B帧详解
【3】CSDN：H265/HEVC编解码系列（1）：图像分割（Slice、Tile、CTU）
【4】HEVC帧内预测学习（一）CTU、CU、PU、TU单元划分的理解