【摘要】：近年來多媒體技術(shù)迅猛發(fā)展,語音、圖像和視頻比先前有了更多和更高的需求。對(duì)于視頻數(shù)據(jù)來說,網(wǎng)絡(luò)中視頻的數(shù)據(jù)量在猛增�，F(xiàn)在人們對(duì)于視頻的需求朝向高清視頻的方向發(fā)展,并且現(xiàn)在市場上已經(jīng)出現(xiàn)了4K電視等。隨著高清及超高清的視頻內(nèi)容的出現(xiàn),聯(lián)合視頻專家組(JCT-VC)在2013年提出了新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC(High Efficiency Video Coding)。其靈活的編碼結(jié)構(gòu)及許多新技術(shù)使其與H.264/AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,實(shí)現(xiàn)了高性能編碼,即在相同的條件下,它可以節(jié)省一半的編碼比特?cái)?shù)。HEVC采用四叉樹編碼塊劃分結(jié)構(gòu),幀內(nèi)預(yù)測方向由H.264/AVC最多的9種增加到35種,并采用了四層深度。在每一層編碼單元深度,35種方向均需要經(jīng)過粗選擇(RMD)過程,來預(yù)先選取更可能的預(yù)測方向。此過程之后進(jìn)行率失真優(yōu)化過程,即很耗時(shí)的流程,來選擇最佳的預(yù)測方向。因此,HEVC編碼算法具有較高的復(fù)雜度,對(duì)實(shí)時(shí)編碼提出了更高的要求。近年來,針對(duì)上述問題,出現(xiàn)了很多的HEVC算法優(yōu)化方案,以減少計(jì)算復(fù)雜度。起初大部分的優(yōu)化方案借鑒H.264/AVC中的模式選擇優(yōu)化等方面的方案來進(jìn)行HEVC多種模式選擇的相關(guān)優(yōu)化,在一定程度上優(yōu)化效果比較明顯。后來有人開始提出粗選擇或者增加最有可能模式進(jìn)一步對(duì)幀內(nèi)預(yù)測編碼流程優(yōu)化與改進(jìn)。隨后又提出關(guān)于變換單元尺寸選擇、殘差編碼樹變換等優(yōu)化。近兩年較多的學(xué)者開始研究編碼單元快速劃分的優(yōu)化方案,然而這些方案仍有不足,如空間相關(guān)性研究不夠充分,只是簡單利用編碼單元之間具有的空間相關(guān)性對(duì)進(jìn)行了優(yōu)化,因此仍然有改進(jìn)的空間。本論文在不影響編碼性能的基礎(chǔ)上提出了基于HEVC幀內(nèi)編碼新的編碼單元尺寸選擇算法。由于相鄰編碼單元之間具有相似的性質(zhì),并且當(dāng)前單元的信息需要周圍的信息進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測,因此當(dāng)前編碼單元尺寸的分布情況與相鄰編碼單元尺寸分布情況存在一定的關(guān)系。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻序列的分析,本文定義了編碼單元之間的相關(guān)距離,通過計(jì)算相鄰編碼單元的相關(guān)距離來表示編碼單元空間相關(guān)的程度。通過使用該方法,可以跳過或截?cái)嘁恍┚幋a單元的深度來實(shí)現(xiàn)編碼時(shí)間減少更好的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文提出的基于空間相關(guān)性的HEVC幀內(nèi)編碼快速算法與HEVC軟件參考模型(HM)12.0相比,平均編碼時(shí)間可節(jié)省33%,而且峰值信噪比(PSNR)僅降低0.02dB并且比特率(Bitrate)幾乎沒有改變;與文獻(xiàn)[11]提出的縮小深度方案相比,平均編碼時(shí)間節(jié)省了12%,峰值信噪比僅降低0.01dB,同時(shí)比特率幾乎沒有發(fā)生改變。因此本算法可以加快編碼單元?jiǎng)澐炙俣?使HEVC編碼器進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)編碼。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(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)：2519112