HEVC編碼快速算法關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC(High Efficiency Video Coding)的編碼效率比H.264/MPEG-4 AVC提高了一倍以上。但是對(duì)其編碼工具的靈活選擇使得HEVC編碼器復(fù)雜度急劇增加，這嚴(yán)重阻礙了HEVC的應(yīng)用和發(fā)展。因此針對(duì)HEVC編碼快速算法的研究至關(guān)重要。
　　本文在介紹了視頻編碼技術(shù)的概況和視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史之后，對(duì)HEVC的編碼框架進(jìn)行了概括。然后針對(duì)HEVC編碼工具的特點(diǎn)，指出了HEVC編碼優(yōu)

2、化的方向:幀內(nèi)編碼單元快速選擇算法、幀間編碼單元快速選擇算法和運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法。
　　針對(duì)HEVC幀內(nèi)編碼單元?jiǎng)澐謴?fù)雜度高的問(wèn)題，提出了一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的幀內(nèi)編碼單元快速選擇算法。將幀內(nèi)編碼單元的劃分建模為k-means分類問(wèn)題，通過(guò)分析四個(gè)子編碼單元覆蓋區(qū)域像素的方差組合而成的四維向量的特征，用簡(jiǎn)單而有效的k-means分類方法進(jìn)行編碼單元?jiǎng)澐值念A(yù)測(cè)，從而避免了基于率失真優(yōu)化的全搜索算法，降低了編碼器的計(jì)算復(fù)雜度。
　　針

3、對(duì)HEVC幀間編碼單元?jiǎng)澐謴?fù)雜度高的問(wèn)題，提出了基于深度時(shí)空相關(guān)性的幀間編碼單元快速選擇算法。在分析了時(shí)空相鄰編碼樹(shù)單元之間的相關(guān)性之后，依據(jù)相關(guān)性強(qiáng)弱選擇最佳相鄰編碼樹(shù)單元，并利用最佳相鄰編碼樹(shù)單元的深度，提前預(yù)判當(dāng)前編碼樹(shù)單元的深度搜索范圍。同時(shí)根據(jù)前一幀中相鄰編碼單元的深度關(guān)系和當(dāng)前幀中已編碼相鄰編碼單元的深度，預(yù)判當(dāng)前編碼單元的深度搜索范圍，從而進(jìn)一步提高了幀間編碼單元選擇的速度。
　　HEVC中的多參考幀技術(shù)以及靈活的數(shù)

4、據(jù)劃分方式，大幅度增加了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的復(fù)雜度。針對(duì)多參考幀選擇，提出了基于不同預(yù)測(cè)單元最佳參考幀相關(guān)性和層間編碼單元最佳參考幀相關(guān)性的多參考幀選擇算法。利用劃分為2N×2N的預(yù)測(cè)單元中各個(gè)參考幀的率失真代價(jià)，減少同一編碼單元中其它劃分模式的候選參考幀數(shù)目，加速參考幀選擇過(guò)程。同時(shí)當(dāng)父編碼單元的模式為SKIP時(shí)，將當(dāng)前編碼單元中所有劃分模式的參考幀限定為父編碼單元的最佳參考幀，從而進(jìn)一步降低多參考幀選擇的復(fù)雜度。另一方面，搜索范圍在影響運(yùn)動(dòng)搜