一、介紹
1、量化就是把信號的連續取值映射成多個離散的幅值的過程，實現了信號取值多對一的映射。
2、殘差數據進過變換之后，變換系數具有較大的取值范圍，量化可以有效減小信號的取值范圍，進而獲得更好的壓縮效果，量化是造成失真的根本原因
二、衡量失真的三種准則（分別有對應的公式）：
1、均方差MSE
2、信噪比SNR
3、峰值信噪比PSNR
三、HEVC可以使用的傳統量化方法
1、大概的公式：l = floor(c/Qstep + f)，c表示系數、Qstep表示量化步長、l表示量化后的值，floor是向下取整函數，f控制舍入關系
2、HEVC有52個量化步長，對應了52個量化參數QP，可以通過查表查詢
3、對於色度分量，量化參數限制為0~45。具體的說，當亮度分量的QP小於30時，色度分量的QP和亮度的相同，當亮度信號QP在30~51時，兩者的關系可以通過查表得出
4、量化過程同時要完成整數DCT中的比例縮放運算，為了避免浮點計算，HEVC把分子分母進行放大處理，然后取整，以此保證運算精度，QP的運算方式也要進行調整：QP = floor（QP/6） + QP % 6
5、總的量化公式：
四、HEVC使用的RDOQ（率失真優化量化）
1、把量化與率失真優化過程結合，給定多個可選的量化值，利用RDO（率失真優化）選出最優的值
2、操作步驟：
（1）確定當前TU每個系數的可選量化值，利用下面公式進行預量化：
（2）利用RDO准則確定當前TU所有系數的最優量化值QP（注意是每個系數的QP）
（3）利用RDO准則確定當前TU每一個系數塊組（CG，4x4的塊）是否量化成全零組。如果當前的CG是全零CG，那么只需要編碼全零標志；否則，要編碼所有的系數。具體是：遍歷所有的CG，計算其量化為全零CG時的率失真代價，與原來的率失真代價比較，如果全零CG對應的率失真代價較小，那么令當前CG為全零CG
（4）利用RDO准則准確確定當前TU最后一個非零系數的位置
五、HEVC中靈活的QP控制技術
1、量化組QG。是指把一幀圖像分成固定大小（NxN）的正方形像素塊，其大小又PPS指定，且必須處於CTU和最小CU之間（包含他們）
2、一個CTU可以包含一個或多個固定大小的QG，同一個QG內的所有含有非零系數的CU共享一個QP
3、HEVC中使用相鄰的QG的信息來預測當前QG的QP（下面假設A是當前QG的左側QG，B是當前QG的上方QG）：
（1）對於一個slice的第一個QG，A和B都不存在，此時使用當前slice的QP作為該QG的預測QP
（2）去過QG位於slice的上邊界，那么B不存在，此時把B替換成前一個已經編碼的QG
（3）如果QG位於一個slice的左邊界，A不存在，此時把A替換成前一個已編碼的QG
（4）預測的QP的計算公式
六、量化矩陣。
1、使用量化矩陣的原因是，對不同位置的系數使用不同的量化步長，這樣能提高視頻的主觀質量
2、量化矩陣作用於比例縮放過程（比例縮放過程在變換和量化之間），其大小和TU相同（從4x4到32x32）
3、HEVC定義了4x4和8x8兩種大小的默認量化矩陣，並規定16x16、32x32量化矩陣可以由8x8量化矩陣采樣得到
4、HEVC對量化矩陣中的元素使用差分編碼！
補充量化參數：
1. 量化參數QP是量化步長Qstep的序號。對於亮度（Luma）編碼而言，量化步長Qstep共有52個值，QP取值0~51，對於色度（Chroma）編碼，Q的取值0~39。
Quantizer Parameter，量化參數，反映了空間細節壓縮情況。值越小，量化越精細，圖像質量越高，產生的碼流也越長。如QP小，大部分的細節都會被保留；QP增大，一些細節丟失，碼率降低，但圖像失真加強和質量下降。
QP取最小值0 時，表示量化最精細；相反，QP取最大值51時，表示量化是最粗糙的。
QP和Qstep具有線性相關性，Qstep隨着QP的增加而增加，每當QP值增加6，Qstep便增加一倍。
量化是在不降低視覺效果的前提下減少圖像編碼長度，減少視覺恢復中不必要的信息。H264采用標量量化技術，它將每個圖像樣點編碼映射成較小的數值。一般標量量化器的原理為：FQ = round(y/Qstep)。其中，y為輸入樣本點編碼，Qstep為量化步長，FQ為y的量化值。其相反過程即反量化為：y' = FQ ·Qstep。
1）Round(x)函數
其功能采用“銀行家舍入”算法，即四舍五入取偶。詳細地說是這樣，四舍六入五考慮，五后非零就進一，五后皆零看奇偶，五前為偶應舍去，五前為奇要進一。
2）在YUV中，“Y”代表明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值; 而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述圖像色彩及飽和度，用於指定像素的顏色。
2. min qp 最小量化步長
說明：設置x264可以使用的最小量化器。量化參數越小，輸出越接近輸入。使用某些值時，x264的輸出可以和輸入看起來完全一樣，雖然其實並不是精確相同的，通常就夠了沒有必要使用更多比特在宏塊上了。如果開啟了自適應量化器（默認開啟），則不鼓勵提高qpmin的值，那樣可能會降低幀的平坦部分的質量。
3. max qp最大量化步長
說明：qpmin的反面，設置x264可以使用的最大量化器。默認值51是H.264標准中的最大值，質量非常低。默認值51其實相當於沒有設置qpmax。如果你想控制x264輸出的最低品質，也許你想要把這個值調低一點（調到30-40最低了），但一般而言不推薦調節這個值。
