HEVC幀內(nèi)預測快速算法研究.pdf

1、近幾年內(nèi)，伴隨了超高清、4G通訊、移動設備等技術的發(fā)展，視頻應用得到了快速發(fā)展，平臺+內(nèi)容+終端的方式逐漸成為未來視頻行業(yè)的主流。直播內(nèi)容視頻不斷增長，也對視頻的實時通訊提出了更高的要求，移動端的入口作用越來越明顯，對移動端的視頻處理能力提出了更高的要求。為了降低視頻業(yè)務的應用瓶頸，ITU-T和MPEG成立了視頻編碼聯(lián)合小組旨在研究視頻的高效壓縮編碼。該組織于2013年4月正式發(fā)布了高效視頻壓縮標準HEVC。與H.264/AVC相比，在

2、保證相同視頻圖像質(zhì)量的前提下，視頻流的碼率減少約50％。對于用戶青睞的高分辨率視頻使用HEVC壓縮可降低對傳輸帶寬的要求?；诖?，HEVC迅速成為繼 H.264/AVC之后的主流視頻壓縮標準。
　　HEVC仍采用分塊編碼方式的混合編碼框架，其重新定義了一套語法單元，包括編碼單元、預測單元和變換單元。編碼單元可以分割成4個相同大小的子CU，最大尺寸的CU最多可分割4次，每次分割對應不同的編碼深度。給定一個CU，幀內(nèi)預測支持35種精細

3、化的預測模式。通過對35種預測模式的詳細搜索，依據(jù)率失真代價準則找到最佳預測模式。HEVC的幀內(nèi)預測算法可提高編碼效率，但是計算復雜度也變得很高，編碼速度在某些視頻應用上達不到要求。
　　論文在詳細介紹幀內(nèi)預測算法的基礎上，實現(xiàn)并改進了一種快速的深度選擇算法。該算法主要是根據(jù)幀的紋理特征等估計CU的分割方法，節(jié)省一些不必要的編碼深度下的計算量，具體改進為：（1）基于紋理特征，設定兩個閾值來判斷紋理的平坦、復雜和超復雜，對平坦紋理的

4、情況提前確定編碼深度，對超復雜紋理的情況則直接跳過當前編碼深度進入下一編碼深度；（2）對復雜紋理的情況，結合相鄰CU的編碼信息等來估計當前CU的編碼信息，使得能夠快速且準確地找到CU的最可能的編碼深度。為了綜合評價快速幀內(nèi)預測的性能，本文測試采取不同的QP和有代表性的視頻序列，并將快速算法與HEVC公共測試平臺HM進行比較。實驗結果表明，本論文實現(xiàn)的快速深度選擇算法在相同的恢復質(zhì)量下可平均節(jié)省編碼時間為39.8％，碼率僅增加1.37％。