HEVC中幀內(nèi)及幀間編碼模式優(yōu)化算法研究.pdf

1、隨著數(shù)字視頻服務(wù)在圖像精度與質(zhì)量上的要求越來(lái)越高，能夠適應(yīng)更大屏幕、更高分辨率的超高清電視技術(shù)現(xiàn)已問世以滿足這一需求。由于超高清圖像中具有很多像素，利用原有的H.264標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行壓縮后仍不能滿足壓縮性能上的要求。為了降低其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和傳輸帶寬、提高編碼效率，ISO/IEC移動(dòng)圖像專家組MPEG與ITU-T視頻編碼專家組VCEG共同制定了最新的針對(duì)高清視頻的編碼標(biāo)準(zhǔn):高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC。
　　HEVC通過引入更大尺寸的編碼單

2、元、不對(duì)稱的劃分塊、可變的劃分深度、更多種預(yù)測(cè)模式等新特性，來(lái)增強(qiáng)視頻圖像的編碼性能與壓縮效率。其目標(biāo)是在增加可接收的復(fù)雜度的前提下，比H.264節(jié)省50％的編碼碼率。但是編碼參數(shù)集相對(duì)于以前的標(biāo)準(zhǔn)增大了很多，這使優(yōu)化地選擇好的編碼參數(shù)或編碼模式需要很大的計(jì)算量，這阻礙了HEVC標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與推廣。因此，提出快速、高效的HEVC編碼模式的確定算法至關(guān)重要。本文主要的研究工作如下:
　　(1)首先對(duì)MPEG系列、H.26x系列及HEV

3、C編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹，然后對(duì)背景意義及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀做了綜述性分析，并總結(jié)了本研究在原有算法上的改進(jìn)工作及論文中的章節(jié)安排。
　　(2)重點(diǎn)分析HEVC編碼器引入的各項(xiàng)新技術(shù)及重要模塊，分析出HEVC編碼器中對(duì)編碼時(shí)間有重大影響的模塊。一是HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)中增加的多種角度模式，以及對(duì)編碼塊、預(yù)測(cè)塊與變換塊地多種劃分方式;二是HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)中TZSearch算法搜索模板的多樣性及復(fù)雜性。這對(duì)下文進(jìn)行針對(duì)性的研究與優(yōu)化，做好了鋪

4、墊工作。
　　(3)針對(duì)HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇的極高計(jì)算復(fù)雜度問題，提出了一種基于Hough變換的HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式快速確定算法，該算法可以減少對(duì)35種預(yù)測(cè)模式的遍歷次數(shù)。所提出的算法增強(qiáng)了編碼器的實(shí)時(shí)性，在高分辨率、大尺寸視頻中會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
　　(4)分析了HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中運(yùn)動(dòng)估計(jì)引入的新特性，并針對(duì)現(xiàn)有HEVC編碼端的運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分特別耗時(shí)的問題，提出了優(yōu)化算法。針對(duì)TZSearch搜索過程中采用的模板進(jìn)行了