計(jì)算復(fù)雜度受限時(shí)H.265/HEVC的率失真優(yōu)化算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 22:31
隨著高清、超高清視頻的出現(xiàn),視頻壓縮技術(shù)迎來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織VCEG和MPEG于2013年聯(lián)合制定了新一代高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.265/HEVC。相比于H.264/AVC編碼標(biāo)準(zhǔn),在同樣的編碼質(zhì)量下,H.265/HEVC的壓縮效率可以提高一倍左右。H.265/HEVC中多種新編碼工具在提高編碼性能的同時(shí),不可避免地引入了過(guò)多的計(jì)算復(fù)雜度。在計(jì)算復(fù)雜度受限的情況下,快速編碼參數(shù)優(yōu)化是編碼器的關(guān)鍵技術(shù)。為了盡可能地提高編碼性能,快速優(yōu)化算法應(yīng)在率失真優(yōu)化的框架下進(jìn)行,并且對(duì)計(jì)算復(fù)雜度限制具有靈活的自適應(yīng)性。為此,本文研究了復(fù)雜度受限時(shí)CTU(編碼樹(shù)單元)模式選擇的率失真優(yōu)化問(wèn)題,提出了完整的復(fù)雜度受限情況下的率失真優(yōu)化理論框架,并針對(duì)x265編碼器給出了實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)CTU劃分模式的率失真代價(jià)獲取過(guò)程復(fù)雜的問(wèn)題,本文提出了一種快速預(yù)測(cè)該率失真代價(jià)的算法。通過(guò)深入地分析,率失真代價(jià)包含頭信息代價(jià)和殘差信息代價(jià)兩部分,編碼條件(量化參數(shù)、編碼單元CU的尺寸)和視頻的時(shí)空域特征(紋理復(fù)雜程度、運(yùn)動(dòng)狀況)是影響以上兩部分代價(jià)的主要因素。通過(guò)大量的測(cè)試實(shí)驗(yàn),在不同的量化參數(shù)及CU尺寸下,本...
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章H.265/HEVC視頻編碼技術(shù)
2.1 概述
2.2 H.265/HEVC的圖像分割技術(shù)
2.2.1 編碼樹(shù)單元CTU
2.2.2 Slice與Tile結(jié)構(gòu)
2.2.3 編碼單元CU
2.2.4 預(yù)測(cè)單元PU
2.2.5 變換單元TU
2.3 H.265/HEVC的預(yù)測(cè)技術(shù)
2.3.1 幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)
2.3.2 幀間預(yù)測(cè)技術(shù)
2.4 H.265/HEVC的變換量化技術(shù)
2.4.1 變換編碼
2.4.2 量化
2.5 H.265/HEVC的熵編碼技術(shù)
2.5.1 CABAC簡(jiǎn)介
2.5.2 變換系數(shù)的編碼
2.6 本章小結(jié)
第三章 CTU劃分模式的率失真代價(jià)快速預(yù)測(cè)算法
3.1 概述
3.2 CTU級(jí)的率失真優(yōu)化技術(shù)
3.2.1 CTU級(jí)的率失真優(yōu)化
3.2.2 CTU級(jí)的率失真代價(jià)
3.3 CTU級(jí)率失真代價(jià)的影響因素
3.3.1 QP及CU尺寸的影響
3.3.2 視頻空間域特性的影響
3.3.3 視頻時(shí)域特性的影響
3.4 CTU級(jí)率失真代價(jià)預(yù)測(cè)算法
3.4.1 預(yù)處理
3.4.2 頭信息代價(jià)預(yù)測(cè)
3.4.3 殘差信息代價(jià)預(yù)測(cè)
3.4.4 各劃分模式的代價(jià)預(yù)測(cè)
3.5 算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜度受限的CU模式選擇快速算法
4.1 概述
4.2 基于視頻特性的復(fù)雜度分配
4.2.1 幀級(jí)復(fù)雜度
4.2.2 CTU級(jí)復(fù)雜度分配
4.3 基于預(yù)測(cè)代價(jià)生成的CTU劃分模式候選集
4.3.1 CTU的擬最優(yōu)和擬次優(yōu)劃分模式
4.3.2 CTU劃分模式候選集的形成
4.4 算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于率失真聯(lián)合準(zhǔn)則的快速幀內(nèi)模式選擇算法[J]. 黃輝,曹鐵勇,張雄偉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(14)
本文編號(hào):3110270
【文章來(lái)源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 論文的研究?jī)?nèi)容
1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章H.265/HEVC視頻編碼技術(shù)
2.1 概述
2.2 H.265/HEVC的圖像分割技術(shù)
2.2.1 編碼樹(shù)單元CTU
2.2.2 Slice與Tile結(jié)構(gòu)
2.2.3 編碼單元CU
2.2.4 預(yù)測(cè)單元PU
2.2.5 變換單元TU
2.3 H.265/HEVC的預(yù)測(cè)技術(shù)
2.3.1 幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)
2.3.2 幀間預(yù)測(cè)技術(shù)
2.4 H.265/HEVC的變換量化技術(shù)
2.4.1 變換編碼
2.4.2 量化
2.5 H.265/HEVC的熵編碼技術(shù)
2.5.1 CABAC簡(jiǎn)介
2.5.2 變換系數(shù)的編碼
2.6 本章小結(jié)
第三章 CTU劃分模式的率失真代價(jià)快速預(yù)測(cè)算法
3.1 概述
3.2 CTU級(jí)的率失真優(yōu)化技術(shù)
3.2.1 CTU級(jí)的率失真優(yōu)化
3.2.2 CTU級(jí)的率失真代價(jià)
3.3 CTU級(jí)率失真代價(jià)的影響因素
3.3.1 QP及CU尺寸的影響
3.3.2 視頻空間域特性的影響
3.3.3 視頻時(shí)域特性的影響
3.4 CTU級(jí)率失真代價(jià)預(yù)測(cè)算法
3.4.1 預(yù)處理
3.4.2 頭信息代價(jià)預(yù)測(cè)
3.4.3 殘差信息代價(jià)預(yù)測(cè)
3.4.4 各劃分模式的代價(jià)預(yù)測(cè)
3.5 算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜度受限的CU模式選擇快速算法
4.1 概述
4.2 基于視頻特性的復(fù)雜度分配
4.2.1 幀級(jí)復(fù)雜度
4.2.2 CTU級(jí)復(fù)雜度分配
4.3 基于預(yù)測(cè)代價(jià)生成的CTU劃分模式候選集
4.3.1 CTU的擬最優(yōu)和擬次優(yōu)劃分模式
4.3.2 CTU劃分模式候選集的形成
4.4 算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于率失真聯(lián)合準(zhǔn)則的快速幀內(nèi)模式選擇算法[J]. 黃輝,曹鐵勇,張雄偉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(14)
本文編號(hào):3110270
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