本文關鍵詞：HEVC幀間快速深度決策算法研究

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【摘要】：隨著多媒體技術的發(fā)展以及網(wǎng)絡傳輸帶寬的擴展,人們對視頻質量的要求越來越高,分辨率達到2K乃至4K的高清視頻隨之出現(xiàn),同時也給視頻傳輸和存儲帶來了巨大挑戰(zhàn)。聯(lián)合編碼專家組(Joint Collaborative Team on Video Coding,JCT-VC)發(fā)布的新一代視頻編解碼標準HEVC(High Efficiency Video Coding,HEVC)相較于上一代編解碼標準H264/AVC,其編碼單元由原來的8x8擴展到了64x64,同時在編碼流程上對包括編碼樹單元(Coding Unit Tree,CTU),幀內預測模式選擇,環(huán)路濾波等環(huán)節(jié)進行了大量的改進。多模式和多深度的遍歷計算,在提高了預測精度的同時,也極大的增加了運算復雜度,難以運用到實際。針對現(xiàn)有幾種幀間預測相似性算法的統(tǒng)計信息繁雜、參數(shù)難以獲取、實際操作復雜難以實現(xiàn)等缺點,本文提出了簡單直觀,能有效表現(xiàn)鄰近塊相似性的加權深度預測算法。加權深度預測算法通過遍歷采集當前被編碼CTU的左、左上、上和最近參考幀鄰近CTU的4x4塊的最大深度,加權求值,獲取當前被編碼CTU的預測深度。通過對多種加權系數(shù)的組合進行HM編碼對比發(fā)現(xiàn),在空間加權系數(shù)相等并大于時間加權系數(shù),且系數(shù)之和為1的情況下,加權深度預測算法能夠達到最好的效果。由于預測深度的非整數(shù)性,本文采用能夠清楚表現(xiàn)出當前被編碼CTU的鄰近塊以及本身的運動激烈程度的以0.5為分界線的深度范疇劃分的分類方式,得到當前被編碼CTU的實際編碼深度范圍,提前結束迭代或者在保留2Nx2N編碼結果的情況下,跳過不必要的深度,以達到減少運算復雜度的目的。實驗表明,加權深度預測算法簡單有效實用,在損失很小視頻質量的同時,能夠減少35%左右的運算復雜度。
【關鍵詞】：HEVC 幀間預測 加權深度預測
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 背景和意義13
• 1.2 視頻編解碼標準13-16
• 1.2.1 H.26113-14
• 1.2.2 MPEG-114-15
• 1.2.3 MPEG-215
• 1.2.4 H.26315
• 1.2.5 MPEG-415
• 1.2.6 H.264/AVC15-16
• 1.3 新一代視頻壓縮編碼標準H.265/HEVC16-17
• 1.3.1 H.264/AVC的缺陷16
• 1.3.2 H.265/HEVC的誕生16-17
• 1.4 研究背景及現(xiàn)狀17-18
• 1.5 論文組織結構18
• 1.6 本章小結18-19
• 第二章 HEVC編碼標準技術19-34
• 2.1 HEVC編碼框架19-20
• 2.2 編碼樹單元20-22
• 2.2.1 預測單元20-21
• 2.2.2 變換單元21-22
• 2.3 幀內預測22-24
• 2.3.1 角度預測模式22-23
• 2.3.2 非角度預測模式23-24
• 2.3.3 色度預測模式24
• 2.4 幀間預測24-30
• 2.4.1 AMVP25
• 2.4.2 Merge模式25-26
• 2.4.3 分數(shù)像素差值抽樣26-28
• 2.4.4 參考幀集和參考幀列表28-29
• 2.4.5 片和波形前向29-30
• 2.5 變換和量化30-32
• 2.5.1 離散余弦矩陣30-31
• 2.5.2 離散正弦變換31-32
• 2.6 熵編碼32
• 2.7 環(huán)路濾波32-33
• 2.8 本章小結33-34
• 第三章 HEVG幀間編碼理論以及流程34-46
• 3.1 視頻編碼優(yōu)化的依據(jù)34-36
• 3.1.1 重建圖像失真的評判34-35
• 3.1.2 率失真理論35-36
• 3.1.3 拉格朗日乘數(shù)率失真理論36
• 3.2 幀間運動估計與運動補償36-39
• 3.2.1 基于塊匹配的運動估計36-38
• 3.2.2 運動估計準則38-39
• 3.2.3 運動搜索算法39
• 3.3 HEVC幀間編碼流程39-44
• 3.4 幀間快速預測算法44-45
• 3.4.1 運動估計早決策44
• 3.4.2 分層決策44-45
• 3.4.3 分像素精度估計早決策45
• 3.5 本章小結45-46
• 第四章 快速幀間深度決策算法46-58
• 4.1 鄰近塊相似度與深度的關系46-49
• 4.1.1 鄰近塊運動矢量的相似性46-48
• 4.1.2 鄰近塊相似性與深度的關系48-49
• 4.2 編碼深度對運算復雜度的影響49-51
• 4.3 快速幀間深度決策算法51-54
• 4.3.1 加權公式深度決策51-53
• 4.3.2 加權系數(shù)分配53-54
• 4.4 HM下加權深度預測實現(xiàn)54-57
• 4.4.1 參考候選以及加權系數(shù)54-55
• 4.4.2 深度范圍劃分55-56
• 4.4.3 快速深度判決流程56-57
• 4.5 本章小結57-58
• 第五章 實驗結果及其分析58-64
• 5.1 實驗條件58-59
• 5.1.1 測試序列58-59
• 5.2 實驗結果分析59-63
• 5.3 本章小結63-64
• 結論64-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70

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