前言

人类主要通过视觉感知世界，对于“看见”有着天然的渴望。如今，各式各样的视频应用已经渗透到人类社会的方方面面。毫不夸张地说，数字视频是现代人类社会的重要组成部分。作为一种数据量非常巨大的信息载体，视频获得实际应用的根本条件和前提，是对视频进行有效的压缩编码。自20世纪80年代以来，国际标准化组织一直在持续研究视频编解码方法，并根据当时的整体技术水平，制定视频编码国际标准，以适应不断涌现的新需求。

近年来，视频应用的多样化特点越来越突出。从移动短视频、网络直播到高清、超高清电视，从共享屏幕视频到沉浸式视频体验……视频的种类繁多、特色各异，数据量与日俱增。视频应用的多样化和数据量的爆发式增长为视频编码带来了新的挑战。在这样的背景下，国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）与国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）再次通力合作，于2020年发布了新一代的通用视频编码标准H.266/VVC（Versatile Video Coding）。H.266/VVC包含大量视频编码新技术。与它的前代标准H.265/HEVC相比，H.266/VVC在相同重建视频质量下能够节约50%左右的码率。除了出色的压缩性能，H.266/VVC还包含针对全景视频、屏幕视频特有的编码工具，有望在各类视频业务中获得广泛的应用。

H.266/VVC的出色性能来源于复杂而精妙的编码新技术，相关标准的语法语义理解起来比较困难。作者针对H.265/HEVC标准著有《新一代高效视频编码H.265/HEVC：原理、标准与实现》一书，获得了读者的广泛好评。本书沿袭了前书的基本思路，从原理出发，对H.266/VVC视频编码标准进行分模块解读。在给出H.266/VVC整体编码框架及其中的关键技术之后，针对H.266/VVC的各个编码模块分别进行详尽分析。为方便读者理解，每个编码模块都包含了相应的背景知识、语法语义、实现方式等。此外，本书的作者深入参与了H.266/VVC标准的制定，并有多项编码技术被该标准采纳。在撰写本书的过程中，作者根据自身对标准的理解，对重点、难点进行了仔细剖析。

全书共13章。第1章概述了视频编码国际标准和H.266/VVC的发展历程，介绍了H.266/VVC的特色技术。第2章讨论了数字视频格式和H.266/VVC编码视频格式。第3章详细解析了H.266/VVC编码结构及参数集，并介绍了H.266/VVC的档次、层和级别。第4～10章为H.266/VVC编码技术的分模块论述和语法语义解析，包括帧内预测编码、帧间预测编码、变换编码、量化、熵编码、环路滤波和面向多样化视频的编码工具。第11～13章针对H.266/VVC的实现和应用，详细介绍了H.266/VVC的网络适配层、率失真优化和速率控制。

本书的撰写获得了业内同行专家的大力支持，在此特别感谢AVS视频组联合组长郑萧桢博士为本书友情撰写AVS系列标准的相关内容，特别感谢丁丹丹博士为本书友情撰写开放媒体联盟AOM系列标准的相关内容，特别感谢华为技术有限公司杨海涛博士（H.266/VVC标准“帧间预测编码”专题组主席）和陈焕浜研究员帮助校对帧间编码相关章节的技术描述。

同时，衷心感谢周健全、王海鑫、顾程铭、冉启宏、李程程、梁红、王璐歌、薛毅、巩浩等同学在资料收集和内容整理方面付出的辛勤劳动。

本书可作为电子信息类和广播电视类本科高年级学生和研究生的相关课程教材，也可供视频技术研究领域的研究生、教师、工程师参考，并且适合相关技术人员作为解读H.266/VVC标准的参考用书。

由于时间有限，书中的论述难免出现疏漏，恳请广大读者批评指正。

作者

2021年8月19日