基于高性能視頻編碼(HEVC)算法的改進.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，特別是智能手機的迅速普及和應(yīng)用，視頻信息已經(jīng)隨處可見。據(jù)調(diào)查顯示，人們對網(wǎng)絡(luò)長視頻和網(wǎng)絡(luò)短視頻的觀看需求已經(jīng)達到了近80%。同時在視頻數(shù)量增加的基礎(chǔ)上，用戶對視頻的分辨率也越來越高的要求。盡管近年來網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)的傳輸和存儲要求。
　　目前視頻編碼技術(shù)從第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，它可以在保證視頻質(zhì)量的前提下，壓縮率提高一倍。但作為將來應(yīng)用于實際網(wǎng)絡(luò)通信中的視頻編碼技術(shù)，它在給我們帶來高壓縮率的同時，編碼復(fù)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(fù)雜度和比特率。
　　本文采用了兩種方法去降低HEVC算法的復(fù)雜度和比特率。第一個是基于在HEVC幀內(nèi)預(yù)測方法的快速運動搜索。根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測中當(dāng)前預(yù)

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(nèi)預(yù)測模式選為當(dāng)前預(yù)測單元的候選幀內(nèi)模式之一，從而跳過了一些冗余的幀內(nèi)預(yù)測模式的率-失真代價的計算，達到降低編碼計算復(fù)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(jié)果可以看出，基于運動搜索的快速HEVC幀內(nèi)預(yù)測降低了約25%的幀內(nèi)編碼時間。
　　其次采用了基于時域相關(guān)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(yīng)塊的編碼單元（CU

4、）和預(yù)測單元（PU）的時域相關(guān)性，以及HEVC幀間預(yù)測中出現(xiàn)概率最高的PU模式，在對統(tǒng)計結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于時域相關(guān)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(yù)測模式，CU層最多只取兩種PU預(yù)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(shù)量。和前面方法一樣，也對基于時域相關(guān)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(jié)果表明本文提出的方法在比特率和視頻質(zhì)量損失很