新型視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、HEVC(High Eifficiency Video Coding)是由國際電信聯(lián)盟(ITU)的視頻編碼專家組VCEG(Video Coding Experts Group)和國際化標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO/IEC)運(yùn)動(dòng)圖像專家組MPEG(Moving Picture Experts Group)組成的聯(lián)合視頻編碼工作組JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)共同制定的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)

2、。在以往視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,HEVC采用了眾多新技術(shù),具有更高的壓縮比和更好的圖像質(zhì)量。然而其編碼性能的提高是以引入巨大計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)的。因此,如何在保持HEVC編碼性能的基礎(chǔ)上,盡量減少其計(jì)算復(fù)雜度,是HEVC能否被廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題。于是,HEVC算法優(yōu)化成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn),也是本文工作的重點(diǎn)部分。
　　為了有效地降低HEVC的計(jì)算復(fù)雜度,本文根據(jù)其編碼器特性對(duì)其耗時(shí)模塊幀內(nèi)編碼進(jìn)行了一系列的優(yōu)化。首先,本文在分析了 HE

3、VC幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法特征的基礎(chǔ)上,針對(duì)HEVC窮盡搜索所有可能的CU分塊選擇最佳的幀內(nèi)預(yù)測(cè)分塊方式計(jì)算量大的缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種基于參考相鄰CU的分塊方式結(jié)合閾值法的CU分割優(yōu)化算法。該算法通過統(tǒng)計(jì)與當(dāng)前CU相鄰的CU分層深度,估計(jì)當(dāng)前CU可能的分割范圍,同時(shí)對(duì)N×N這種不具有很強(qiáng)統(tǒng)計(jì)特性的分塊模式以及無法提取到相鄰CU信息的邊緣CU根據(jù)RDcost和預(yù)設(shè)閾值的比較結(jié)果確定是否提前中止分割。其次,討論了HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)模式選擇

4、的優(yōu)化,提出了一種基于邊緣方向和空間關(guān)聯(lián)信息的優(yōu)化算法。首先,在HEVC模式SATD粗選擇計(jì)算前利用邊緣方向信息挑選預(yù)測(cè)模式;對(duì)于粗選擇后的模式候選列表,分為方向模式和非方向模式的優(yōu)化算法,對(duì)于方向模式結(jié)合參考上一層預(yù)測(cè)單元的預(yù)測(cè)模式和MPM(Most Probable Modes),篩選候選列表,僅計(jì)算可能性較大的模式,從而大大加快了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇過程。最后,結(jié)合兩種優(yōu)化算法,本文提出一種,性能優(yōu)越的HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)優(yōu)化算法。

5、>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)、本文所提的針對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)基于參考相鄰CU的分塊方式結(jié)合閾值法的CU分割優(yōu)化算法比HEVC參考代碼的全搜索模式?jīng)Q策算法縮短了43％左右的編碼時(shí)間,而BDPSNR僅下降0.10dB,BDBR僅增加1.78%;(2)、同HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇算法相比,本文所提快速幀內(nèi)模式選擇算法降低了約25%的計(jì)算復(fù)雜度,而BDPSNR僅下降0.04dB,BDBR僅增加0.50%;(3)、比起HEVC參考代碼中的幀內(nèi)預(yù)測(cè),本文所提