3D--HEVC中低復(fù)雜度幀內(nèi)編碼算法研究.pdf

1、3D視頻在電影工業(yè)中取得空前成功后，正向著自由視點(diǎn)視頻的方向發(fā)展。自由視點(diǎn)視頻的視覺(jué)效果取決于視點(diǎn)數(shù)目，然而3D視頻視點(diǎn)的增加將導(dǎo)致數(shù)據(jù)量的激增，并且此問(wèn)題無(wú)法通過(guò)高效3D視頻編碼來(lái)解決。為此，業(yè)界提出了一種高效的3D視頻描述格式-多視點(diǎn)視頻加深度。為了適應(yīng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬下，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO/IEC與ITU-T合作成立了JCT-3V工作組，并發(fā)布了基于新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC的3D視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)3D-HEVC。與普通2D視頻的HEVC

2、標(biāo)準(zhǔn)相比，3D-HEVC將多視點(diǎn)視頻加深度視頻的編碼效率提升了1倍，成為現(xiàn)階段唯一可以實(shí)際應(yīng)用的3D視頻解決方案。然而，3D-HEVC在將深度圖像的編碼進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，采納了一些先進(jìn)的編碼技術(shù)，導(dǎo)致了深度圖像編碼的計(jì)算雜度激增，嚴(yán)重地阻礙了3D-HEVC標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用。
　　因此，對(duì)深度圖像相關(guān)快速編碼算法的研究成為推動(dòng)3D-HEVC發(fā)展的首要問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題，從深度幀內(nèi)編碼入手，找到了深度幀內(nèi)編碼過(guò)程中的繁瑣和冗余之處

3、，并提出了相應(yīng)的快速算法，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　分析深度圖像的深度楔形分割模式選擇的計(jì)算復(fù)雜，找到其編碼時(shí)間長(zhǎng)的原因是候選模式數(shù)目多和率失真代價(jià)計(jì)算量大。針對(duì)上述問(wèn)題，首先通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)楔形編碼塊的平滑特性，提出了一種基于區(qū)域分割的分段平滑檢測(cè)方法，用于快速楔形分割模式選擇算法;其次以像素分類的觀點(diǎn)分析最優(yōu)楔形分割模式，并提出了以兩個(gè)分割區(qū)域的方差的歐式距離作為楔形分割模式的率失真評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);實(shí)現(xiàn)了楔形分割模式選擇快速算法研究。

4、
　　研究發(fā)現(xiàn)深度幀內(nèi)模式和殘差編碼模式的編碼時(shí)間長(zhǎng)，為此提出了兩個(gè)深度幀內(nèi)編碼模式快速選擇算法。首先，通過(guò)探究深度圖像的空間相關(guān)性，利用鄰近解碼可用的參考像素對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行分類，針對(duì)不同的編碼塊類選擇不同的候選幀內(nèi)編碼模式集來(lái)加速編碼器，同時(shí)將采用不同的幀內(nèi)模式編碼方案來(lái)降低比特消耗。其次，本文還提出了基于低復(fù)雜度率失真代價(jià)的幀內(nèi)編碼模式選擇算法，該算法通過(guò)編碼的中間參數(shù)與閾值的比較實(shí)現(xiàn)編碼塊分類，進(jìn)而跳過(guò)一些編碼塊的幀內(nèi)編碼

5、模式和殘差編碼模式的率失真代價(jià)的計(jì)算。該算法的主要優(yōu)點(diǎn)是易于硬件的實(shí)現(xiàn)，且具有良好的兼容性。
　　3D-HEVC的編碼單元尺寸的劃分采用了遞歸的窮舉法，此過(guò)程的計(jì)算復(fù)雜度極高。為了加速CU的劃分，本文首先通過(guò)分析幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和CU劃分之間的關(guān)系，而后對(duì)幀內(nèi)編碼模式進(jìn)行分類。其次，通過(guò)角點(diǎn)檢測(cè)算子發(fā)現(xiàn)編碼塊的不同紋理特性，依據(jù)角點(diǎn)對(duì)CU進(jìn)行預(yù)劃分，并根據(jù)紋理圖像的CU劃分對(duì)預(yù)劃分進(jìn)行調(diào)整。最后所建立CU預(yù)劃分和最優(yōu)CU劃分之間的概率