HEVC-SCC视频编码扩展技术研究及改进

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1、HEVC-SCC视频编码扩展技术研究及改进ResearchofHEVC-SCCvideocodingextensiontechnologies学科专业：信息与通信工程作者姓名：方诚指导教师：刘昱副教授天津大学微电子学院二零一七年十二月摘要随着视频变得越来越普及，人们对视频清晰度的追求也越来越高，而数字视频技术也不断地响应人们的需求在追求高清晰度的路上不断发展。但这也带来了问题：数字视频的数据量变得越来越庞大。在实际的传输和应用中，必须对这些数据进行压缩和编码，不然很难有足够的带宽和存储设备来传输和存储这些数据。因此，相应的视频编码国际标准也应运而生。视频编码国际标准化组织一直在持续不断地研

2、究新的视频编码方法。每隔一段时间，就会有新一代的视频编码标准发布。而最近计算机图像技术的不断发展，又催生了基于屏幕内容的视频编码扩展技术（ScreenContentCoding），形成了新的HEVC-SCC视频编码标准。本文对HEVC-SCC中新加入的工具和算法进行深入研究，并由此提出一种针对游戏视频的HEVC-SCC调色板模式（PaletteMode）自适应决策算法。本文主要研究内容如下：(1)HEVC-SCC编码工具的深入研究。本文对帧内块数据复制（IntraBlockCopy）技术，调色板模式（PaletteMode），自适应颜色空间变换（AdaptiveColorTransform

3、）技术，自适应运动矢量决策（AdaptiveMotionVectorResolution）技术这四个编码工具进行了全面综述。(2)调色板模式的研究。本文对调色板的生成，调色板编码，调色板指针编码这三个主要过程进行了深入研究。(3)针对游戏视频的调色板模式自适应决策算法的设计。本文利用DCT变换对图像的颜色复杂度进行判断，从而自适应地启用或关闭调色板模式，从而实现编码效率的提升。(4)调色板模式自适应决策算法性能的实验验证。本文设计了一个新的游戏测试序列数据库，并把本文提出的算法在这个新数据库以及标准数据库上进行实验。实验结果表明本文提出的新算法能在保证编码质量的前提下大幅度缩短编码时间。关

4、键词：HEVC-SCC，视频编码，调色板模式，游戏视频，自适应IABSTRACTNowadays,videosbecomemoreandmorepopular,andpeoplearedemandingbettervideoqualityandhigherdefinition,whichpromotesthevideotechnologymakinghigher-resolutionvideos.Butitraisesaproblem:thedigitalvideodataisgettingbiggerandbigger.Inordertotransferthevideounderthec

5、onditionoflimitedbandwidth,thevideodatamustbecompressedandencoded,otherwiseitisdifficulttohaveenoughbandwidthandstoragedevicestotransmitandstorethesedata.Therefore,theinternationalstandardsforvideocodinghaveemerged.Thevideocodinginternationalstandardizationorganizationhasbeenconstantlystudyingnewv

6、ideocodingmethods.Everyfewyears,therewouldbeanewgenerationofvideocodingstandardsissued.Recently,withthedevelopmentofthecomputerimagetechnology,thescreencontentcoding(SCC),whichisbasedonscreencontent,hasbeendeveloped.ThenanewHEVC-SCCvideocodingstandardhasbeenformed.Inthispaper,thenewtoolsandalgorit

7、hmsinHEVC-SCCaredeeplystudied,andthenanadaptiveHEVC-SCCPaletteModefastdecisionmethodisproposed.Themaincontentsofthispaperareasfollows:(1)ResearchonHEVC-SCCcodingtools.Inthispaper,fourcodingtoolsincludingIntraBloc