新一代高效视频编码研究

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1、毛击种故Ａ著ＳＣＬＯＧＹＩＮＡＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＯＦＣＨＵＮＩＣＩＶＥＲＳＩＴＹＯＩ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＶ、论文题目新一代高效视频编码研究专业学位类别工程硕±学号２０１３２２０２０７２０作者姓名王勇指导教师朱策教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。据我所知，除了

2、文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表不谢意。／＾作者签名；义卖日期：如年中月叫日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘的规定，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入

3、有关数据库进行检索，可采用影巧、缩印或扫描＇汇编学位论文等复制手段保存、。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）者签名：支與签：作导名师＞／曰：／月曰期年吁分类号TN919.81密级注1UDC学位论文新一代高效视频编码研究（题名和副题名）王勇（作者姓名）指导教师朱策教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.3.31论文答辩日期2016.4.29学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩

4、委员会主席张晓玲评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonHighEfficiencyVideoCodingAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMasterofEngineeringMajor:YongWangAuthor:CeZhuSupervisor:SchoolofElectronicEngineeringofUESTCSchool:摘要摘要随着信息化大数据时代

5、的来临，已经对如何传输与存储以高清/超高清、高码率视频以及高保真的3D立体视频为主的海量数据提出了更高的要求。对此，联合视频编码专家组JCT-VC(JointCollaborativeTeamonVideoCoding)颁布了新一代视频国际压缩标准-高效视频编码标准HEVC(HighEfficiencyVideoCoding,HEVC)，并进一步扩展到三维，发展了基于3D的视频编解码国际标准3D-HEVC。HEVC保留了H.264预测+变换的混合模式，同时又新颖地引入了包括灵活的四叉树块分割、精细帧内

6、预测、DST/DCT联合变换等在内的多种新理念与新技术；3D-HEVC在HEVC的基础上进一步引入了反映物体距离相机的深度图，发展了基于多视点+深度的3D视频编解码系统。HEVC与3D-HEVC标准均引入了多种新的编码方法来提高编码效率，但是这些方法仍然有待进一步优化。本文围绕2D与3D的新一代高效视频编码展开以下研究探索工作，分别对其进行高效视频编解码优化，本文的主要学术贡献如下：1.HEVC视频编码优化(1).预测变换编码分析与优化：首先简化了HEVC中的直流DC预测，对DC的均值计算进行一定的精

7、简，在标准编码配置下均能获得一定的编码增益，且降低了编码的复杂度。其次分析HEVC采用的核心DCT与DST变换的原理及其实现过程，然后通过实验仿真分析验证DST变换的有效性，并提出基于帧内预测模式的DST/DCT联合变换方案，实验表明联合变换方案能够获得部分增益；最后对DCT核矩阵的标准正交性进行优化，实验表明优化的变换矩阵，平均能够节省0.1%的码率，部分序列能达到0.4%。(2).率失真优化编码：为实现最大化视频编码效率，率失真优化技术贯穿于整个编码系统。通过统计分析，首次提出了基于GOP级的RA

8、拉格朗日乘子优化算法，进一步完善了率失真优化档次与过程。实验结果表明，提出的算法在随机插入(RandomAccess，RA)配置下能获得平均0.7%的BD-Rate节省，提升编码性能显著。2.3D-HEVC视频深度建模模式编码优化(1).分区常数值预测以及率失真优化：深度建模模式(DepthModelingModes，DMMs)模式的引入，显著提升了三维视频的编码性能。为了进一步更好地利用深度建模模式预测，提出了3种方法来提升编码效率。首先提出一种结合物