基于HEVC的低復(fù)雜度編碼方法研究.pdf

1、隨著視頻和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，視頻信息得到日益普及，有關(guān)高清、超高清視頻的應(yīng)用逐步走入人們視野。面對(duì)視頻應(yīng)用范圍的多樣化以及視頻圖像越來越高清化的趨勢(shì)，視頻壓縮的性能也面臨著更大的挑戰(zhàn)。高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(High Efficiency Video Coding，HEVC)作為繼H.264/AVC之后新一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)制定于2010年4月。HEVC在編碼性能上有了大幅提升，同時(shí)編碼過程中的計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度也增加了不少。為此，如何保證在基本不影

2、響編碼性能的條件下盡可能地降低編碼時(shí)間復(fù)雜度成為現(xiàn)階段HEVC研究領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文主要研究分析了HEVC幀內(nèi)和幀間編碼算法，并對(duì)編碼單元的分割和預(yù)測(cè)模式選取兩部分算法做出優(yōu)化，從三方面展開針對(duì)HEVC編碼過程高復(fù)雜度問題的優(yōu)化和研究。
　　首先，本文針對(duì)HEVC幀內(nèi)編碼預(yù)測(cè)時(shí)所需遍歷的候選預(yù)測(cè)模式和深度范圍繁多復(fù)雜的問題,利用紋理方向與最佳預(yù)測(cè)模式關(guān)系，同時(shí)結(jié)合空域率失真代價(jià)值的相似性提出了一種基于紋理方向和空域相關(guān)性的幀

3、內(nèi)快速編碼算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所提的算法在全I(xiàn)幀編碼方式下，編碼時(shí)間比原始HEVC編碼方法平均減少36.84％，BDBR上升約0.81%，BDPSNR降低了0.047dB。
　　其次，提出了一種基于編碼單元(Coding Unit,CU)相似性和運(yùn)動(dòng)一致性的幀間快速算法。一方面，根據(jù)周邊最大編碼單元(Large Coding Unit,LCU)的深度對(duì)當(dāng)前編碼LCU劃分為三類：分割簡(jiǎn)單，分割較復(fù)雜和分割復(fù)雜區(qū)域，對(duì)于不同類型區(qū)域的

4、CU采取不同的模式粗選策略。另一方面，根據(jù)子塊運(yùn)動(dòng)矢量一致性將當(dāng)前編碼塊分類，并統(tǒng)計(jì)分析不同類型CU塊的最佳預(yù)測(cè)模式分布情況，以此指導(dǎo)模式快速選取。所提算法相比HEVC原始方法，BDBR平均增加1.22%，編碼時(shí)間平均節(jié)省了42.92%。
　　最后，提出了一種基于運(yùn)動(dòng)紋理和時(shí)空域相關(guān)性的幀間快速算法。一方面提取當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)邊緣圖，利用運(yùn)動(dòng)紋理與預(yù)測(cè)編碼的相關(guān)性，同時(shí)結(jié)合編碼單元內(nèi)運(yùn)動(dòng)邊緣以及時(shí)空域LCU編碼深度的信息，判定當(dāng)前CU