發(fā)布時(shí)間：2018-03-18 17:04

  本文選題：HEVC　切入點(diǎn)：視頻編碼　出處：《華南理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，雖然相比上一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC壓縮率得到了極大提高，在同等視頻質(zhì)量下碼率節(jié)省了一半，但高壓縮率所帶來(lái)的高復(fù)雜度也影響其廣泛的應(yīng)用，目前HEVC還處在研究發(fā)展階段。對(duì)HEVC進(jìn)行算法優(yōu)化提高編碼的效率是當(dāng)前HEVC研究中的熱點(diǎn)，在保持原有視頻質(zhì)量基本不變的情況下優(yōu)化HEVC編碼器的性能，將可以節(jié)省大量的編碼時(shí)間，從而使其進(jìn)一步推廣應(yīng)用成為可能。本文針對(duì)HEVC編碼器進(jìn)行快速算法的研究，提出一套高效的算法大大降低編碼的復(fù)雜度，從而更好地應(yīng)用于HEVC視頻點(diǎn)播系統(tǒng)中，節(jié)省服務(wù)器的編碼資源。 本文提出的算法包括宏觀層和微觀層兩方面。首先在宏觀上，針對(duì)HEVC復(fù)雜的CU遞歸劃分過(guò)程，通過(guò)空域和時(shí)域上相鄰的CU深度信息，對(duì)CU劃分的遞歸深度進(jìn)行預(yù)測(cè)和裁剪，從而減少部分冗余深度的遞歸計(jì)算，大大減少了CU遞歸劃分的復(fù)雜度。在微觀上，對(duì)每一個(gè)遞歸深度下的幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)過(guò)程進(jìn)行快速終止：對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式采用一種類似運(yùn)動(dòng)估計(jì)三步搜索的快速粗選算法，然后對(duì)進(jìn)行RDOQ計(jì)算的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行快速終止；對(duì)幀間運(yùn)動(dòng)估計(jì)則通過(guò)一種基于運(yùn)動(dòng)矢量相似性的運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速終止算法，首先計(jì)算當(dāng)前遞歸深度下編碼單元的運(yùn)動(dòng)差異值，如果小于一定閾值則提前終止下一遞歸深度的非2Nx2N模式的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，從而達(dá)到快速終止部分冗余運(yùn)動(dòng)估計(jì)模式的效果。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本文提出的宏觀層算法最多節(jié)省了約45%的編碼時(shí)間；微觀層算法中幀內(nèi)預(yù)測(cè)快速算法最多節(jié)省了約24%的編碼時(shí)間，而運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速終止算法則最多節(jié)省了約39%的編碼時(shí)間�？傮w上，在損失較小視頻質(zhì)量的情況下，本文提出的兩層算法最多節(jié)省了66%的編碼時(shí)間，大大削減了HEVC編碼器的計(jì)算復(fù)雜度，，節(jié)省了服務(wù)器的編碼資源。
[Abstract]:The new generation of video coding standards HEVC has become an international standard, although compared with the previous generation of video coding standard H.264 / AVC compression ratio has been greatly improved, with the same video quality save half the bit rate, However, the high complexity brought by high compression ratio also affects its wide application. At present, HEVC is still in the stage of research and development. The optimization of HEVC algorithm to improve the efficiency of coding is a hot spot in the research of HEVC. Optimizing the performance of HEVC encoder while keeping the original video quality basically unchanged will save a lot of coding time and make it possible to further popularize its application. In this paper, a fast algorithm for HEVC encoder is studied. An efficient algorithm is proposed to greatly reduce the complexity of coding, so that it can be better applied to HEVC VOD system and save the coding resources of the server. The algorithm proposed in this paper includes macro layer and micro layer. Firstly, aiming at the complex CU recursive partition process of HEVC, the recursive depth of CU partition is predicted and clipped by the adjacent depth information of CU in spatial domain and time domain. Thus reducing the recursive computation of partial redundancy depth, greatly reducing the complexity of CU recursive partitioning. The intra-frame or inter-frame prediction process in each recursive depth is terminated quickly: a fast coarse selection algorithm similar to the three-step search of motion estimation is used for intra-frame prediction mode, and then the prediction mode for RDOQ calculation is terminated quickly. For inter-frame motion estimation, a fast motion estimation termination algorithm based on motion vector similarity is used to calculate the motion difference of the coding unit at the current recursive depth. If the threshold is less than a certain threshold, the motion estimation of the next non-2Nx2N pattern with recursive depth is terminated ahead of time, so that the partial redundant motion estimation mode can be terminated quickly. Experimental results show that the proposed macro layer algorithm can save about 45% coding time at most, and the fast intra prediction algorithm can save about 24% coding time at most in the micro layer algorithm. But the fast termination algorithm of motion estimation can save about 39% coding time at most. In the case of less video quality loss, the two-layer algorithm proposed in this paper can save up to 66% coding time. The computational complexity of the HEVC encoder is greatly reduced, and the coding resource of the server is saved.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(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)：1630496