HEVC快速幀內(nèi)預(yù)測算法研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的擴(kuò)展，人們對(duì)視頻質(zhì)量的要求越來越高，分辨率達(dá)到2K乃至4K的高清視頻隨之出現(xiàn)。目前的主流視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC由于其宏塊尺寸的限制等原因，無法為這些大分辨率視頻提供令人滿意的壓縮率。因此，聯(lián)合編碼專家組(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)發(fā)布了新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)H.265/HEVC（高效視頻編碼，HighEfficiency

2、 Video Coding）。HEVC的目標(biāo)在于大幅提高視頻編碼效率，在相同圖像質(zhì)量的前提下，壓縮率比H.264高檔次(High Profile)提高一倍。
　　為此，HEVC在編碼流程的各個(gè)環(huán)節(jié)都做了大量的改進(jìn)，包括編碼樹單元、運(yùn)動(dòng)預(yù)測、熵編碼、環(huán)路濾波等。其中在幀內(nèi)預(yù)測方面，亮度預(yù)測模式由8種擴(kuò)展為35種;編碼單元(Coding Unit，CU)和變換單元(Transform Unit，TU)的最大尺寸由8×8分別擴(kuò)展至64×

3、64和32×32。但多種模式和多層深度的遍歷計(jì)算，在提高了預(yù)測精度的同時(shí)，也大幅增加了運(yùn)算復(fù)雜度。
　　本文先對(duì)HEVC編碼單元和幀內(nèi)編碼流程做詳細(xì)的說明，并針對(duì)CU的多深度劃分對(duì)編碼器的率失真性能和計(jì)算量造成的影響做了專門測試，再對(duì)前人提出的快速編碼算法做簡單綜述。
　　本文提出的算法通過減少遍歷的模式和深度個(gè)數(shù)，降低了HEVC幀內(nèi)預(yù)測的運(yùn)算量。在單個(gè)深度內(nèi)，本文利用隔點(diǎn)模式抽取，把RMD（Rough Modes Deci

4、sion）遍歷的模式個(gè)數(shù)由原本的35個(gè)減少至約21個(gè);根據(jù)圖像空間相似性原理，通過統(tǒng)計(jì)PU內(nèi)像素梯度和比較鄰近PU模式，把RDO(Rate-Distortion Optimization)的遍歷模式個(gè)數(shù)減少至約3個(gè)。在完成一個(gè)非零深度的PU預(yù)測后，通過多個(gè)同深度PU的總率失真代價(jià)與根據(jù)上層PU的子PU的SATD(Sum of Absolute TransformedDifference)計(jì)算得到的閩值之間的比較，推算出當(dāng)前CU的紋理信息