面向新一代视频编码标准hevc的低复杂度编码技术研究

《面向新一代视频编码标准hevc的低复杂度编码技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文面向新一代视频编码标准HEVC的低复杂度编码技术研究RESEARCHONLOW-COMPLEXITYENCODINGTECHNIQUESFORTHENEWVIDEOCODINGSTANDARDHEVC肖楠哈尔滨工业大学2016年7月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681.39密级：公开工程硕士学位论文面向新一代视频编码标准HEVC的低复杂度编码技术研究硕士研究生：肖楠导师：吴芝路教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP3

2、91.4U.D.C:681.39DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONLOW-COMPLEXITYENCODINGTECHNIQUESFORTHENEWVIDEOCODINGSTANDARDHEVCCandidate：XiaoNanSupervisor：Prof.WuZhiluAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectron

3、icsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要视频信息逐渐成为人们日常中接收信息、沟通交流的主要方法。视频信息的数据量十分庞大，为了降低传输数据的时间消耗、实现信息的实时传输，能够有效压缩视频信号的视频编码技术蓬勃发展起来。但在21世纪前十年内被广泛使用的H.264/AVC视频编码标准已逐渐无法满足对新一代高清、超高清视频的压缩要求，为此新一代视频编码国际标准H.265/HEVC应

4、运而生，相较于H.264标准，HEVC标准对视频的压缩效率提高了近一倍。但因为HEVC标准中引进了诸多先进技术，导致其存在计算复杂度过高，编码耗时过长这一缺陷。本文中针对HEVC标准帧内预测编码提出两种优化算法，针对帧间预测编码提出一种优化算法，从而降低HEVC标准计算复杂度，提高编码速度，为其能够实现实时编码、解码打下基础。本文的主要内容如下：首先，提出了一种HEVC帧内预测编码单元（CodingUnit，CU）快速划分算法。本文利用交流系数能量衡量最大编码单元的纹理复杂度，排除可能性较低的CU划分方式，此外还利用编码深度在空间上的相关性，进一步缩减编码深度的范围，实现了可能性较

5、小的CU划分方式的跳过与编码深度的提前终止。该算法相较于HEVC参考代码HM-13.0，平均能够节省23.40%的编码时间，同时对编码效率几乎不产生影响（BDBR平均增加0.42%，BDPSNR平均降低0.02dB）。然后，提出了一种HEVC帧内预测模式快速决策算法。本文利用相邻编码树形层中预测单元（PredictionUnit，PU）预测模式相关性以及PU预测模式时域相关性，为当前PU提供一个预测模式范围，构造一个初始候选模式列表，减少需进行粗略模式决策的模式个数，此外还通过对预测模式的Hadamard变换代价值进行比较分析，进一步去除部分预测模式，减少需要进入残差四叉树过程的模

6、式个数。该算法相较于HM-13.0，平均能够节省38.98%的编码时间，同时对编码效率几乎不产生影响（BDBR平均增加1.51%，BDPSNR平均降低0.09dB）。此外，将HEVC帧内预测编码单元快速划分算法与HEVC帧内预测模式快速决策算法进行结合，构成HEVC帧内预测快速算法，平均节省57.79%的编码时间，同时对编码效率几乎不产生影响（BDBR平均增加1.81%，BDPSNR平均降低0.10dB）。最后，提出了一种HEVC帧间预测PU快速划分算法。本文利用PU划分模式在时域上的相关性，减少当前CU中需要进行率失真代价值计算的PU划分模式个数，尤其当前一帧对应CU的划分模式为

7、2N×2N时，对当前CU的PU划分模式进行更为细致的预测，综合考虑编码视频图像的分辨率、当前CU的运动矢量以及编码深度，采取不同的处理方式，以此实现避免对大量可能性较小的PU划分模式进行率失真代价值计算。该算法相较于HM-13.0，采用Lowdelay配置文件时，平-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文均能够节省45.55%的编码时间，同时对编码效率几乎不产生影响（BDBR平均增加1.89%，BDPSNR平均降低0.06dB）；采用Randomaccess配置文件时，平