本文關鍵詞：HEVC的模式判決轉(zhuǎn)碼算法研究及濾波模塊的并行實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：HEVC是最新一代的視頻編碼標準,相比前一代標準H.264能節(jié)省50%的碼率,因此正在成為業(yè)界視頻壓縮的主流標準。HEVC超高清并行編碼是當前的研究熱點之一。此外,目前有大量的H.264編碼格式的內(nèi)容需要轉(zhuǎn)換為HEVC格式,H.264轉(zhuǎn)碼HEVC快速算法也具有很高的實際應用價值。本文工作主要包括以下兩個方面:第一是HEVC編碼器去塊濾波并行設計與實現(xiàn),第二是H.264轉(zhuǎn)碼HEVC模式判決算法研究。去塊濾波能有效減少編碼器的塊效應,對編碼性能的提升顯著。本文通過對去塊濾波先后依賴性的分析,對去塊濾波進行數(shù)據(jù)分解,提出了一種可行的去塊濾波CTU級并行方案,并對去塊濾波數(shù)據(jù)存儲進行設計,在眾核處理器上以較低復雜度設計實現(xiàn)了去塊濾波模塊。轉(zhuǎn)碼算法方面,本文首先提出了一種基于殘差同質(zhì)性的模式判決轉(zhuǎn)碼算法。不僅利用零殘差(zero SAR)和殘差同質(zhì)性(RHI)協(xié)助判決編碼單元(CU)提前終止分割,還利用RHI對CU進行具體分類,提出快速預測單元(PU)模式判決算法。本算法以平均碼率上升2.3%的代價,比全解全編的轉(zhuǎn)碼節(jié)省56%的運算時間。之后本文又提出了一種基于預測同質(zhì)性的模式判決轉(zhuǎn)碼算法。不僅引入運動同質(zhì)性提高快速PU模式判決的準確性,還采用了2Nx2N模式的編碼塊標志CBF系數(shù)作為新的指標,進行CU提前終止分割判決。此轉(zhuǎn)碼算法以平均碼率上升2.08%的代價,比全解全編的轉(zhuǎn)碼可以節(jié)省50%的轉(zhuǎn)碼時間。
【關鍵詞】：HEVC編碼 去塊濾波 HEVC轉(zhuǎn)碼 模式判決 同質(zhì)性
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 1 第一章 緒論13-29
• 1.1 引言13-14
• 1.2 HEVC視頻壓縮編碼標準簡介14-17
• 1.2.1 HEVC視頻編碼標準的一些基本概念14-16
• 1.2.2 HEVC視頻編碼框架16-17
• 1.3 HEVC視頻編碼關鍵技術(shù)17-25
• 1.3.1 幀內(nèi)預測17-18
• 1.3.2 幀間預測18-22
• 1.3.3 環(huán)路濾波22-24
• 1.3.4 并行處理結(jié)構(gòu)24-25
• 1.4 視頻轉(zhuǎn)碼算法研究現(xiàn)狀25-27
• 1.4.1 轉(zhuǎn)碼器結(jié)構(gòu)體系25-26
• 1.4.2 轉(zhuǎn)碼算法26-27
• 1.5 研究工作和成果27-28
• 1.6 本文內(nèi)容安排與結(jié)構(gòu)28-29
• 2 第二章 HEVC去塊濾波和模式判決轉(zhuǎn)碼算法分析29-45
• 2.1 HEVC去塊濾波模塊29-38
• 2.1.1 HEVC去塊濾波模塊與H.264標準分析對比29-30
• 2.1.2 HEVC標準中的去塊濾波流程30-38
• 2.2 HEVC去塊濾波軟件實現(xiàn)現(xiàn)狀38-41
• 2.2.1 HM參考軟件編碼器中的實現(xiàn)38-39
• 2.2.2 X265開源軟件編碼器中的實現(xiàn)39-41
• 2.3 H.264轉(zhuǎn)HEVC模式判決轉(zhuǎn)碼算法研究現(xiàn)狀41-43
• 2.3.1 利用MVVD進行模式判決的轉(zhuǎn)碼算法41-42
• 2.3.2 利用PS-RDO模型的模式判決轉(zhuǎn)碼算法42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 3 第三章 基于眾核平臺的HEVC編碼器濾波模塊并行設計與實現(xiàn)45-65
• 3.1 Tile眾核平臺簡介45-47
• 3.1.1 Tile-Gx36處理器簡介45-46
• 3.1.2 Tilera任務調(diào)度器46-47
• 3.2 去塊濾波CTU級別并行方案設計47-53
• 3.2.1 編碼器并行方案47-48
• 3.2.2 去塊濾波功能分解方案48-49
• 3.2.3 去塊濾波CTU級別數(shù)據(jù)分解方案49-53
• 3.3 基于眾核處理器的并行濾波實現(xiàn)53-60
• 3.3.1 去塊濾波執(zhí)行流程53-55
• 3.3.2 去塊濾波存儲設計55-60
• 3.4 性能仿真與分析60-64
• 3.4.1 去塊濾波對RD性能影響60-63
• 3.4.2 去塊濾波運算復雜度仿真與分析63-64
• 3.5 本章小結(jié)64-65
• 4 第四章 H.264轉(zhuǎn)碼HEVC模式判決算法65-91
• 4.1 H.264轉(zhuǎn)碼HEVC關鍵65-67
• 4.1.1 HEVC模式判決流程65-67
• 4.1.2 模式判決轉(zhuǎn)碼關鍵和難點67
• 4.2 殘差同質(zhì)性和運動同質(zhì)性67-70
• 4.3 基于殘差同質(zhì)性的模式判決轉(zhuǎn)碼算法設計70-77
• 4.3.1 Depth為0和 1 時的快速PU模式判決72-74
• 4.3.2 Depth為0和 1 時基于zero SAR的快速CU分割模式判決74-75
• 4.3.3 Depth為2和 3 時基于模式映射的快速預測單元模式判決75-77
• 4.4 基于預測同質(zhì)性的模式判決轉(zhuǎn)碼算法設計77-83
• 4.4.1 包含Intra模式時快速算法80
• 4.4.2 基于預測同質(zhì)性的快速PU模式判決80-82
• 4.4.3 基于 2Nx2N模式的CBF的快速CU提前終止分割82-83
• 4.5 H.264轉(zhuǎn)碼HEVC模式判決算法仿真實驗及結(jié)果83-89
• 4.5.1 實驗平臺和仿真實驗參數(shù)設置83
• 4.5.2 轉(zhuǎn)碼性能評價指標83-84
• 4.5.3 算法分類識別準確性分析84-85
• 4.5.4 轉(zhuǎn)碼仿真結(jié)果性能分析85-89
• 4.6 本章小結(jié)89-91
• 5 第五章 總結(jié)與展望91-95
• 5.1 總結(jié)91-92
• 5.2 展望92-95
• 參考文獻95-99
• 致謝99-101
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文101-103

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