新型高效率視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC幀內(nèi)編碼算法研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的快速提升，高清晰度數(shù)字視頻的應(yīng)用越來越廣，視頻數(shù)據(jù)量亦隨之不斷加大，然而，由于很難在實(shí)際應(yīng)用中傳輸巨大的視頻數(shù)據(jù)，導(dǎo)致對視頻高壓縮比技術(shù)的迫切要求日益提升。因此，視頻編碼組(JCT-VC)在考慮到H.264無法滿足日益增長需求的基礎(chǔ)上，正式制定了新型高效率視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC。然而，隨著HEVC壓縮效率將近一倍的提升，其算法復(fù)雜度也隨之增加了近2～4倍，這對壓縮速度有著巨大的致命損害，因此，在確保HEVC視頻質(zhì)量無明顯變

2、化的基礎(chǔ)上，如何有效減少HEVC標(biāo)準(zhǔn)的算法復(fù)雜度，大幅度地加快視頻壓縮速度，推進(jìn)HEVC發(fā)展，成為HEVC應(yīng)用普及化和商業(yè)化的問題所在。
　　本文在保證質(zhì)量可接受情況下，從降低HEVC算法復(fù)雜度入手，研究了編碼器中較為耗時的地方，根據(jù)編碼耗時的統(tǒng)計結(jié)果，剖析了其編碼時間過高的根源，為了加快幀內(nèi)預(yù)測過程和簡化模式判決流程，從而提出了兩種快速算法:基于SSIM和MPM的快速預(yù)測算法和基于候選模式概率的快速模式判斷算法。本文所提出算法的

3、主要方向是通過增加一種特性來跳過已有算法，同時，采用多種策略減少候選預(yù)測模式的數(shù)量，進(jìn)而在保證性能的前提下，優(yōu)化其計算復(fù)雜度。
　　針對每一個預(yù)測塊均要使用基于SATD代價函數(shù)進(jìn)行粗略模式選擇的問題，本文利用相鄰塊結(jié)構(gòu)信息相似性SSIM與最佳預(yù)測模式相關(guān)性的特點(diǎn)以及最有可能模式MPM被確定為最終模式的概率特征，提出了基于SSIM和MPM的快速預(yù)測算法，以此來實(shí)現(xiàn)不必所有的預(yù)測塊均要進(jìn)行粗選模式和避免不必要的率失真優(yōu)化。
　　

4、針對每個類型PU的候選模式總數(shù)之多的問題，本文通過深入研究了不同代價值的模式最終被選為最佳預(yù)測模式的概率不盡相同，在此基礎(chǔ)上，提出了基于候選模式概率的快速模式判斷算法，從而，達(dá)到了縮減候選模式集數(shù)量的目的，利用五類視頻測試序列對本文所提算法和HEVC標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施對比，實(shí)驗結(jié)果顯示，在保持碼率無明顯變化和主客觀質(zhì)量可接受基礎(chǔ)上，該算法可以減少HEVC標(biāo)準(zhǔn)參考代碼HM12.1編碼時間33.03～46.65％，大大地減少了Intra編碼的計算時間