基于高性能視頻編碼(HEVC)算法的改進.pdf

1、隨著互聯網的發(fā)展，特別是智能手機的迅速普及和應用，視頻信息已經隨處可見。據調查顯示，人們對網絡長視頻和網絡短視頻的觀看需求已經達到了近80%。同時在視頻數量增加的基礎上，用戶對視頻的分辨率也越來越高的要求。盡管近年來網絡帶寬和存儲能力在迅速提高，但是也遠遠不能滿足海量視頻數據的傳輸和存儲要求。
　　目前視頻編碼技術從第一代視頻編碼標準H.261/MPEG-1，以及后續(xù)的H.263、MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC，直

2、到今天第三代高效視頻編碼HEVC(High Efficiency Video Coding)標準的出現，它可以在保證視頻質量的前提下，壓縮率提高一倍。但作為將來應用于實際網絡通信中的視頻編碼技術，它在給我們帶來高壓縮率的同時，編碼復雜度也在成倍的增加，因此本文主要研究如何降低HEVC算法復雜度和比特率。
　　本文采用了兩種方法去降低HEVC算法的復雜度和比特率。第一個是基于在HEVC幀內預測方法的快速運動搜索。根據幀內預測中當前預

3、測單元與參考幀中參考單元的相似性，把參考幀中最佳的幀內預測模式選為當前預測單元的候選幀內模式之一，從而跳過了一些冗余的幀內預測模式的率-失真代價的計算，達到降低編碼計算復雜度的效果。并且將提出的算法與HEVC參考軟件HM7.0中的算法進行比較，從實驗結果可以看出，基于運動搜索的快速HEVC幀內預測降低了約25%的幀內編碼時間。
　　其次采用了基于時域相關性的快速HEVC幀間模式判決方法。統(tǒng)計并分析了相鄰幀之間對應塊的編碼單元（CU

4、）和預測單元（PU）的時域相關性，以及HEVC幀間預測中出現概率最高的PU模式，在對統(tǒng)計結果分析的基礎上，提出了一種基于時域相關性的快速HEVC幀間模式判決方法，跳過了一些冗余CU分割層和PU預測模式，CU層最多只取兩種PU預測模式，從而大大減少了所需要進行的率-失真代價計算的數量。和前面方法一樣，也對基于時域相關性的快速HEVC幀間模式判決方法與HEVC參考軟件7.0中的算法進行比較，實驗結果表明本文提出的方法在比特率和視頻質量損失很