本文選題：視頻編碼 + 二次函數(shù)��； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：HEVC(高效率視頻編碼)為繼H.264后的最新視頻編解碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),由ISO/IEC的運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)和ITU-T的視頻編碼專家組(VCEG)組成的聯(lián)合協(xié)作組(JCT-VC)制定的。在相同圖像質(zhì)量的情況下,HEVC的壓縮效率比H.264提高一倍以上。然而,高編碼壓縮率是以很高的計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)的,HEVC標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算復(fù)雜度約為H.264的2至3倍,因此在實(shí)際應(yīng)用中,要對(duì)其算法進(jìn)行優(yōu)化以降低其計(jì)算復(fù)雜度。本論文實(shí)現(xiàn)了基于HEVC的運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法的優(yōu)化,論文的工作和研究成果如下：1.在參考軟件HM--10.0中,整像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速搜索每次都要在搜索中心依次進(jìn)行步長(zhǎng)為1,2,4,8,16,32,64的鉆石搜索,本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：在搜索中心及步長(zhǎng)為1,2中找到最優(yōu)點(diǎn)的概率最大,因此,本文設(shè)置了閾值提前結(jié)束搜索,還發(fā)現(xiàn)閾值的設(shè)置規(guī)律：分別在運(yùn)動(dòng)幾乎靜止、平緩、劇烈的視頻序列中選擇不同的閾值提前結(jié)束搜索。2.傳統(tǒng)方法用建模的數(shù)學(xué)函數(shù)求出分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)矢量(MY)最優(yōu)解,然后在最優(yōu)解附近進(jìn)行細(xì)搜索找到最優(yōu)匹配點(diǎn),這樣會(huì)增加搜索點(diǎn)數(shù),增加計(jì)算復(fù)雜度。本文提出一種分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法,利用投影為橢圓的兩個(gè)二次函數(shù)得到兩個(gè)分?jǐn)?shù)像素點(diǎn),即得到兩個(gè)分?jǐn)?shù)MV,通過(guò)加權(quán)這兩個(gè)點(diǎn)作為最優(yōu)的分?jǐn)?shù)像素點(diǎn),即最優(yōu)MV。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在圖像質(zhì)量基本不變,碼率略微升高的情況下,該算法的編碼時(shí)間平均減少了47.44%。3.最后,將本文的整分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法結(jié)合起來(lái),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)合算法在視頻圖像質(zhì)量和碼率變化幅度很小的情況下,編碼時(shí)間平均減少了58.56%。
[Abstract]:HEVC (High efficiency Video coding) is the latest international standard of video coding and decoding after H. 264. It is made up of ISO/IEC (moving Image expert Group) and ITU-T (Video coding expert Group) (JCT-VCC). The compression efficiency of HEVC is more than double that of H. 264 under the same image quality. However, the computational complexity of the high coding compression ratio is about 2 to 3 times that of H. 264, which is at the cost of high computational complexity. Therefore, in practical applications, its algorithm should be optimized to reduce its computational complexity. This paper realizes the optimization of the fast motion estimation algorithm based on HEVC. The work and research results are as follows: 1. In the reference software HM--10.0, the whole pixel motion estimation fast search must carry on the diamond search in the search center each time in turn, the step size is 1 ~ (2) ~ (2). According to the experimental statistics, the probability of finding the best point in the search center and the step is 1 ~ (2) is the greatest, according to the experiment statistics, it is found that the best one can be found in the search center and the step size is 1 ~ 2. Therefore, this paper sets the threshold to finish search ahead of time, and also finds the law of threshold setting: select different threshold to finish search ahead of time in the moving almost static, gentle and violent video sequences. The traditional method uses the mathematical function of modeling to find the fractional pixel motion vector (MYY) optimal solution, and then carries out a fine search near the optimal solution to find the optimal matching point, which will increase the number of search points and increase the computational complexity. In this paper, a fast fractional pixel motion estimation algorithm is proposed. Two fractional pixels are obtained by using two quadratic functions projected into an ellipse, that is, two fractional MVs are obtained, and these two points are weighted as the optimal fractional pixels, that is, the optimal MVs. The experimental results show that the coding time of the algorithm is reduced by 47.44.3. when the image quality is basically unchanged and the bit rate is slightly increased. Finally, the fast algorithm of integral fractional pixel motion estimation is combined. The experimental results show that the combined algorithm reduces the coding time by 58.56 on average when the video image quality and bit rate change are very small.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN919.81

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本文編號(hào)：1932636