視頻編碼的變換技術和率失真優(yōu)化技術研究
發(fā)布時間:2021-06-11 06:54
視頻編碼技術已經(jīng)發(fā)展了幾十年,為人們的日常生活帶來了許多便利。但是仍有兩個問題亟待解決,實時性不足和編碼性能不足。HEVC和VVC采納了許多新技術,導致復雜度過高,編解碼的速度不足;視頻清晰度越來越高,現(xiàn)有的視頻編碼技術所能提供的編碼性能不足。本文將從H.265/HEVC和H.266/VVC兩個編碼標準出發(fā),對視頻編碼的變換和率失真優(yōu)化兩方面的技術進行深入地探究,從而實現(xiàn)減少視頻編碼復雜度、對視頻進行更優(yōu)質(zhì)壓縮的目的,主要研究工作和創(chuàng)新點如下:1.針對變換技術中的DCT-4/DST-4矩陣提出了基于矩陣分解的快速計算方法。具體分析了DCT-4/DST-4矩陣的特點,分析了其相較于DCT-2矩陣的不足之處和其仍能進行快速計算的原因是因為其在不考慮正負號的情況下具有原點對稱性。在此基礎上首先提出了基于4×4矩陣的快速計算方法,可以減少43.75%的乘法次數(shù),后又整體考慮所有4×4矩陣的快速計算,找到其中重復計算的中間變量,可以進一步減少所需的加法次數(shù)。在前面方法的基礎上又提出基于2×2矩陣的快速計算方法,乘法次數(shù)可以減少為原有方法的(3/4)
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
HEVC編碼框架[20]
第二章H.266視頻編碼標準研究概述13本文的第四章將會對率失真優(yōu)化技術進行深入介紹,并且在此基礎上進行分析做出優(yōu)化。2.2H.266編碼標準關鍵技術目前H.266編碼標準還未制定完成,從2015年開始,官方發(fā)布的編碼器版本VTM已經(jīng)更新至7.0版本,其中新添了許多新技術,包括:QTBT塊劃分結構[30],幀內(nèi)跨分量線性(Cross-Componentlinearmod-el,CCLM)預測和自適應多核變換(AdaptiveMultipleTransform,AMT)技術[31],矩陣加權幀內(nèi)預測技術(MIP)[32],基于模式匹配的運動矢量導出FRUC技術[31],基于光流的雙向運動(Bi-directionalopticalflow,BIO)補償[33]和仿射(Affine)運動預測技術[34],SubPU級運動矢量預測技術[35],依賴標量量化技術(DependentScalarQuantizationquantization)[36],低頻不可分離變換技術LFNST[37],多參考行幀內(nèi)預測技術(MRLP)等。2.2.1H.266中QTBT塊劃分結構H.266已經(jīng)確定采用混合樹結構(MT),即由四叉樹(QT),二叉樹(BT)和三叉樹(TT)結構組成。這種劃分結構比之前非常靈活,極大的提高了編碼性能。CTU首先進行四叉樹結構劃分,即CTU塊可以不劃分或遞歸地劃分成4個相同大小的子塊。然后,在QT的葉節(jié)點可以通過二叉樹或三叉樹結構進一步劃分。二叉樹和三叉樹劃分可以交錯并遞歸進行。但是,一旦應用二叉樹或三叉樹劃分,就不再進行四叉樹的劃分了。二叉樹和三叉樹有水平和垂直兩種劃分類型。二叉樹劃分比例是1:1,三叉樹劃分的比例為1:2:1。圖2-5表示出了不同的劃分類型。圖2-5QTBT劃分類型
矩陣加權幀內(nèi)預測技術示意圖[32]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于率失真優(yōu)化的HEVC幀內(nèi)編碼模式選擇[J]. 喬莉,李博,劉偉杰. 現(xiàn)代電子技術. 2018(12)
[2]AVS2視頻編碼關鍵技術[J]. 周蕓,郭曉強,王強. 廣播電視信息. 2015(09)
[3]AVS視頻編碼標準技術回顧及最新進展[J]. 馬思偉. 計算機研究與發(fā)展. 2015(01)
[4]AVS2標準及未來展望[J]. 黃鐵軍. 電視技術. 2014(22)
博士論文
[1]基于率失真優(yōu)化的視頻編碼方法研究[D]. 高艷博.電子科技大學 2018
本文編號:3224055
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
HEVC編碼框架[20]
第二章H.266視頻編碼標準研究概述13本文的第四章將會對率失真優(yōu)化技術進行深入介紹,并且在此基礎上進行分析做出優(yōu)化。2.2H.266編碼標準關鍵技術目前H.266編碼標準還未制定完成,從2015年開始,官方發(fā)布的編碼器版本VTM已經(jīng)更新至7.0版本,其中新添了許多新技術,包括:QTBT塊劃分結構[30],幀內(nèi)跨分量線性(Cross-Componentlinearmod-el,CCLM)預測和自適應多核變換(AdaptiveMultipleTransform,AMT)技術[31],矩陣加權幀內(nèi)預測技術(MIP)[32],基于模式匹配的運動矢量導出FRUC技術[31],基于光流的雙向運動(Bi-directionalopticalflow,BIO)補償[33]和仿射(Affine)運動預測技術[34],SubPU級運動矢量預測技術[35],依賴標量量化技術(DependentScalarQuantizationquantization)[36],低頻不可分離變換技術LFNST[37],多參考行幀內(nèi)預測技術(MRLP)等。2.2.1H.266中QTBT塊劃分結構H.266已經(jīng)確定采用混合樹結構(MT),即由四叉樹(QT),二叉樹(BT)和三叉樹(TT)結構組成。這種劃分結構比之前非常靈活,極大的提高了編碼性能。CTU首先進行四叉樹結構劃分,即CTU塊可以不劃分或遞歸地劃分成4個相同大小的子塊。然后,在QT的葉節(jié)點可以通過二叉樹或三叉樹結構進一步劃分。二叉樹和三叉樹劃分可以交錯并遞歸進行。但是,一旦應用二叉樹或三叉樹劃分,就不再進行四叉樹的劃分了。二叉樹和三叉樹有水平和垂直兩種劃分類型。二叉樹劃分比例是1:1,三叉樹劃分的比例為1:2:1。圖2-5表示出了不同的劃分類型。圖2-5QTBT劃分類型
矩陣加權幀內(nèi)預測技術示意圖[32]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于率失真優(yōu)化的HEVC幀內(nèi)編碼模式選擇[J]. 喬莉,李博,劉偉杰. 現(xiàn)代電子技術. 2018(12)
[2]AVS2視頻編碼關鍵技術[J]. 周蕓,郭曉強,王強. 廣播電視信息. 2015(09)
[3]AVS視頻編碼標準技術回顧及最新進展[J]. 馬思偉. 計算機研究與發(fā)展. 2015(01)
[4]AVS2標準及未來展望[J]. 黃鐵軍. 電視技術. 2014(22)
博士論文
[1]基于率失真優(yōu)化的視頻編碼方法研究[D]. 高艷博.電子科技大學 2018
本文編號:3224055
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