hevc编码快速算法的研究

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1、学校代码：10385分类号：研究生学号：1300211004密级：HEVC编码快速算法的研究ResearchonFastAlgorithmforHighEfficiencyVideoCoding作者姓名：吴良堤指导教师：冯桂教授学科：信息与通信工程研究方向：视频编码与图像处理所在学院：信息科学与工程学院论文提交日期：二零一六年六月二日学位论义巧削巧ｆ明本入声明兹１交的幸位论文是本人在导，弓巧导下充成巧巧巧戍果，Ａ义写作中不包含其隹人己径发表巧撰写过的巧Ｒ内客，如参考化人？集化的巧巧成果，均在论文中Ｗ明确巧巧式说巧．本人依法车有和承担由尤论文所产生的巧利和责任，ｉ义

2、ｉｔ签！｜论文作者签名：名日ｍ，人乂ｆ．．学位论文巧巧使用巧巧巧明本人月ｔ？化华巧大争有校巧留并南曲家化关度化Ｉ？巧交幸化沦文的复印件和电子Ｋ，允舞学化沦文彼查巧和错田，本人巧奴华保大争巧本幸位论文巧全巧内客戍《分内客＜？入有关＃挺巧进行拾索，丐从采巧ｇ印，缩印式担據等复？手巧巧齐和汇编本半化论文，论义作者签名：义术忠＃导教Ｗ签名：日期－签名：）射ｎ婆名日巧：方！＞川摘要摘要高效率视频编码（HighEfficiencyVideoCoding，HEVC）是由视频编码联合小组（JointCollaborativeTeamonVideoCoding

3、，JCT-VC）制定的新一代视频编码标准，其目的是为了满足市场对更高质量视频的需求。与上一代视频编码标准H.264/AVC相比，HEVC提供了许多新的编码技术，如编码单元（CodingUnit，CU）的四叉树递归分割等，使其具有更高的压缩率。然而，这也导致了编码复杂度更高。因此，针对HEVC编码快速算法的研究至关重要。本文首先对HEVC的编码框架进行了介绍，并对其中的编码关键技术进行了简述。然后针对其编码特点，提出了一系列帧内、帧间编码的快速算法。帧内预测编码优化包含两部分：宏观级优化和微观级优化。在宏观级上：首先，分析了当前最大编码单元（LargestCodingUnit，LCU）

4、与空间邻近已编码LCU分割深度的相似度，以此来缩减当前LCU的深度范围；其次，基于贝叶斯准则分析变换差绝对值之和（SumofAbsoluteTransformedDifference，SATD）与编码块分割的相关性，提前终止每一个CU深度级的分割过程。实验结果表明，在全帧内（AllIntra，AI）编码配置下，与HM10.1原始算法相比较，本文提出的帧内宏观级快速算法编码时间平均减少了34.7%，而BDBR增加了1.00%，YBDPSNR下降了0.04dB。在微观级上：首先，根据当前预测单元（PredictionUnit，PU）纹理与模式代价的相关性，以及基于统计分析的结果，提出了粗

5、略模式决策（RoughModeDecision，RMD）和率失真优化（RateDistortionOptimization，RDO）的快速模式决策算法，以减少计算的候选模式数；然后，在分析当前变换单元（TransformUnit，TU）纹理与TU分割相关性的基础上，提出了提前终止当前TU分割的优化算法。实验结果表明，在AI编码配置下，与HM10.1原始算法相比较，本文提出的帧内微观级快速算法编码时间平均减少了31.9%，而BDBR增加了1.55%，YBDPSNR下降了0.08dB。为了进一步降低编码复杂度，将宏观级算法和微观级算法相结合，形成一种性能更优越的帧内综合快速算法。实验结果

6、表明，在AI编码配置下，与HM10.1原始算法相比较，本文提出的帧内综合快速算法编码时间平均减少了55.3%，而I华侨大学硕士学位论文率失真性能基本保持不变。在帧间预测编码优化方面：首先，利用CU纹理与skip模式的相关性，以及空间邻近CU的运动矢量（MotionVector，MV）信息提前终止CU的分割；然后，分析各种PU模式的率失真代价（RateDistortioncost，RDcost）分布,提出了阈值自适应的skip模式判别算法和非对称运动分割（AsymmetricMotionPartition，AMP）模式跳过算法。实验结果表明，在帧间编码配置下，与HM10.1原始算法相比

7、较，本文提出的帧间编码快速算法编码时间平均减少了42.2%，而BDBR增加了0.68%，YBDPSNR下降了0.02dB。最后总结了本文的研究成果，并提出了下一步研究的方向和任务。关键词：视频编码HEVC帧内预测帧间预测编码时间IIAbstractAbstractHighEfficiencyVideoCoding(HEVC)isanewgenerationofvideocodingstandard.ItisdevelopedbytheJointCollab