基于聯(lián)合時空域的HEVC快速深度判決算法.pdf

1、當(dāng)前社會信息技術(shù)和多媒體視頻快速發(fā)展，人們對視頻質(zhì)量的要求越來越高，原有的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足當(dāng)今社會的需要。為了應(yīng)對視頻編解碼領(lǐng)域的不斷挑戰(zhàn)，ITU和ISO于2013年發(fā)布了新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC。HEVC在保留了上一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)基本編碼框架的基礎(chǔ)上，著重在幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測等多個重要方面進行了算法性能的提升和改進。最新發(fā)布的HEVC標(biāo)準(zhǔn)，在保證一定的重建圖質(zhì)量的基礎(chǔ)上，編碼效率較H.264/AVC提高50％左右。同時，在

2、應(yīng)對超高清視頻、高清視頻以及家庭影院等各方面的處理效果具有明顯的性能優(yōu)勢。
　　HEVC可以保證一定的重建圖質(zhì)量，并且能夠大幅度提升編碼性能，但是付出的代價是編碼復(fù)雜度的急劇增加。對于相同分辨率大小的視頻序列，HEVC的編碼時間達到了H.264/AVC的兩倍以上。因此，如何降低HEVC的時間復(fù)雜度，成為國內(nèi)外學(xué)者重點關(guān)注的研究方向。本文重點研究了HEVC幀間預(yù)測部分編碼單元的四叉樹劃分問題，分析了當(dāng)前編碼單元與其時域同位編碼單元以

3、及其空域鄰塊的深度相似性，設(shè)計了兩種HEVC幀間預(yù)測部分編碼塊的快速深度判決算法：
　　第一，設(shè)計了基于時域同位編碼單元（CU，Codin Unit）深度鄰域相似性的快速深度選擇算法。本算法通過分析當(dāng)前CU的時域同位編碼單元的深度及其鄰域，快速決定當(dāng)前編碼單元的深度范圍，有效減少了CU劃分次數(shù)；
　　第二，設(shè)計了基于聯(lián)合時空域鄰塊深度相似性的最大編碼塊（LCU，Largest Coding Unit）快速深度判決算法。本算法

4、根據(jù)幀間預(yù)測運動矢量的特殊性以及LCU附近區(qū)域的紋理相似性，重點對一些紋理相似性較強的區(qū)域進行優(yōu)化，快速確定LCU深度范圍，減少LCU深度劃分次數(shù)。同時，對紋理相似性較弱的區(qū)域，采用算法一提出的CU層面快速深度選擇算法，進一步減少編碼時間，降低編碼復(fù)雜度。
　　為了驗證本文提出的兩種快速深度判決算法的正確性，本文針對官方發(fā)布的不同的標(biāo)準(zhǔn)序列選取不同的QP進行大量測試。測試結(jié)果顯示，本文設(shè)計實現(xiàn)的第一種快速深度判決算法在PSNR僅降