本文選題：HEVC + 四叉樹劃分��； 參考：《北方工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：高效視頻編碼標準HEVC(High Efficiency Video Coding)是新一代視頻編解碼標準,較上一代標準H.264在同等視頻質(zhì)量下能夠節(jié)省一半的碼流。在高質(zhì)量視頻所需的存儲空間和帶寬急劇增長的背景下,HEVC為視頻的高效壓縮提供了解決方案。但是HEVC在提高壓縮比的同時,也引入了繁瑣的四叉樹遞歸結(jié)構(gòu),造成了編解碼上的冗余,增加了編碼時間。論文針對幀內(nèi)預測的編碼復雜度問題開展研究,在保證視頻質(zhì)量不發(fā)生明顯下降的情況下,設計降低幀內(nèi)編碼復雜度的優(yōu)化算法。主要研究成果如下:(1)提出了基于原始參考像素的四叉樹劃分提前終止算法。研究了基于重建參考像素和基于原始參考像素的幀內(nèi)預測效果,發(fā)現(xiàn)基于后者能夠提高預測準確度。算法以原始像素為參考樣本,設計了四叉樹劃分的提前終止策略。通過比較基于大塊及其四個子塊的相應預測值,并結(jié)合左側(cè)相鄰塊,提前判斷當前塊是否需要繼續(xù)劃分,設置了判斷的最佳閾值。該算法有助于跳過一些不必要的率失真代價的計算過程,減少編碼時間。實驗結(jié)果表明,與參考代碼相比平均可以節(jié)省25%的編碼時間,且質(zhì)量下降忽略不計。(2)提出了基于自適應SATD閾值的四叉樹快速劃分算法。哈達碼變換的絕對誤差和SATD值反映殘差在頻域上的大小,利用SATD能夠?qū)U的大小做出判斷。在每幀視頻的四叉樹遞歸劃分過程中,選取前幾個LCU(Large Code Unit)不同深度下的SATD值為參考,確定提前修剪和提前劃分的SATD閾值,提前判斷CU的大小;通過設定與量化參數(shù)QP相關(guān)的邊界值,利用在前一步中無法提前判的CU的SATD值來自適應地更新這些閾值。實驗結(jié)果表明,與參考代碼相比,所提出的算法能夠在僅增加0.9%的BD率的情況下,平均節(jié)省44%的編碼時間。
[Abstract]:The efficient video coding standard HEVC(High Efficiency Video coding is a new generation video coding and decoding standard, which can save half of the code stream under the same video quality compared with the previous standard H.264. HEVC provides a solution for efficient video compression under the background of rapid increase of storage space and bandwidth required for high quality video. However, HEVC not only improves the compression ratio, but also introduces a complicated quadtree recursive structure, which results in redundancy in coding and decoding, and increases the coding time. In this paper, the coding complexity of intra prediction is studied, and an optimization algorithm to reduce the intra coding complexity is designed to ensure that the video quality does not decrease significantly. The main research results are as follows: (1) A quadtree partitioning early termination algorithm based on original reference pixels is proposed. The intra prediction results based on reconstructed reference pixels and original reference pixels are studied. It is found that the prediction accuracy can be improved based on the latter. The algorithm uses the original pixel as the reference sample and designs an early termination strategy for quadtree partitioning. By comparing the corresponding prediction values based on the block and its four sub-blocks and combining with the adjacent blocks on the left, this paper determines in advance whether the current block needs to be further divided, and sets the optimal threshold for the judgment. The algorithm can help to skip some unnecessary rate-distortion cost calculation process and reduce coding time. The experimental results show that compared with the reference code, the coding time can be saved by 25% on average, and the quality drop is ignored. (2) A fast quadtree partitioning algorithm based on adaptive SATD threshold is proposed. The absolute error and SATD value of Hada code transform reflect the magnitude of residual error in frequency domain, and the size of CU can be judged by SATD. In the process of quadtree recursive partition of each frame of video, the SATD values of the first several LCU(Large Code units at different depths are selected as reference to determine the SATD threshold of pruning and partitioning ahead of time, and to judge the size of CU in advance. By setting the boundary values associated with the quantization parameter QP, the SATD values of CU which could not be determined in advance in the previous step are used to update these thresholds adaptively. The experimental results show that compared with the reference code, the proposed algorithm can save an average coding time of 44% when the BD rate is only increased by 0.9%.
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN919.81

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本文編號：1852840