視頻編碼幀內(nèi)預(yù)測算法研究.pdf

1、為了支持廣播系統(tǒng)、電影產(chǎn)業(yè)和存儲介質(zhì)等數(shù)字視頻消費(fèi)應(yīng)用，一系列視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相繼被制定出來。所有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是盡可能的減少視頻序列中存在的時間冗余和空間冗余信息，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的壓縮。盡管這些視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)適用于各種各樣的應(yīng)用，但是視頻編碼的高壓縮性能是以更高的運(yùn)算復(fù)雜度為代價，然而視頻編碼的高運(yùn)算復(fù)雜度并不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，一些應(yīng)用尤其是實(shí)時視頻編碼要求編碼器擁有較低的運(yùn)算復(fù)雜度。因此，如何降低視頻編碼的算法復(fù)雜度，加快編碼

2、速度，滿足低復(fù)雜度的應(yīng)用成為視頻編碼研究的重要課題。
　　 本文分別對目前最先進(jìn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC和下一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)高效視頻編碼(HEVC)進(jìn)行了研究并對其具有高運(yùn)算復(fù)雜度的幀內(nèi)編碼算法進(jìn)行優(yōu)化。
　　 為了降低H.264/AVC視頻編碼的運(yùn)算復(fù)雜度，本文首先對H.264/AVC的檔次和編解碼框架進(jìn)行簡要的介紹，然后重點(diǎn)對H.264/AVC的幀內(nèi)預(yù)測算法進(jìn)行了深入的研究并分析其算法復(fù)雜度，最后提出了一種基

3、于SMP算法的H.264/AVC幀內(nèi)預(yù)測快速算法，該算法由二個階段完成:第一階段采用基于方差的紋理復(fù)雜度分類對宏塊模式進(jìn)行快速決策。第二階段中，若宏塊模式為幀內(nèi)16×16宏塊模式，對當(dāng)前宏塊使用RDO來選出最佳預(yù)測模式，否則采用SMP算法對16個4×4塊選取最佳預(yù)測模式。實(shí)驗結(jié)果表明，相比于JM，SMP算法平均節(jié)約比特率為1.658％,平均編碼時間只減少了8.199％。本文算法與JM相比，平均編碼時間減少了23.597％，平均比特率節(jié)約

4、了0.707％。然而，本文算法與SMP算法相比，雖有略微的比特率增加，但編碼時間減少了20.441％。由實(shí)驗結(jié)果可知，本文提出的算法有效的節(jié)省了平均比特率和減少了編碼時間。
　　 為了降低HEVC視頻編碼的運(yùn)算復(fù)雜度，本文首先研究了HEVC視頻編碼及其關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)研究了HEVC幀內(nèi)預(yù)測采用的新技術(shù)，然后對HEVC幀內(nèi)預(yù)測流程及其運(yùn)算復(fù)雜度進(jìn)行深入的分析研究，在此基礎(chǔ)上提出了一種HEVC幀內(nèi)預(yù)測模式快速選擇算法，該算法主要針對H