hevc帧间-帧内预测及优化技术研究

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1、HEVC帧间/帧内预测及优化技术研究----毕业范文论文-->1绪论1.1视频编码的研究背景和意义数字图像（简称图像）一样通常是由釆集配置通过均勾的二维空间釆样得到的像素矩阵组成，矩阵的大小称为图像的空间鉴别率。每个像素的取值领域决定了图像的灰度或颜色的层次，比如，敷衍一个8比特/像素的灰度图像，其像素共有256个灰度级；而敷衍一个RGB格局的彩色图像，每个像素通常采取24比特来体现。数字视频（简称视频）一样通常是由在均勾时隔断断上获取的图像序列组成，序列中的每一幅图像称为一巾贞图像，每秒钟内的喊数称为巾贞率。视频数据所占的数据量好坏常巨大的，比如，一个鉴别率为704x576，帕

2、率为30的标清视频序列，它每秒钟的数据量为30x704X576x24=35MB。显然，云云巨大的数据量给视频的存储和传输带来了极大的困难。因此，视频压缩编码（简称视频编码）技能应运而生，其紧张作用是在保证视频质量的条件下尽大概地镌汰存储和传输视频所须要的数据量。虽然视频编码经过了几十年的发展，形成了一套较为成熟的技术，但面对新的需求和挑战，研宄者们还需要进一步提高和改进视频编码技术。这些新的需求和挑战主要表现在:...................................1.2视频编码的基本原理为包管满意奈奎斯特采样定理，在视频的孕育发生历程中一样通常存在着空间和时间上

3、的过采样。因此，数字视频中存在着大量的数据冗余，包罗空间冗余、时间冗余、视觉冗余以及信息熵冗余⑴。去除这些冗余是视频编码的根本出发点。本节起首先容视频中存在的这些冗余信息，然后先容去除冗余的根本技能要领，包罗：预测、变更、量化和摘编码等。.....................................2HEVC的巾贞内/帖间预测技术2.1引言高效视频编码尺度（HEVC)仍旧接纳了与先前的视频编码尺度H.261、MPEG-2、H.263以及H.264/AVC—样的混淆编码的根本框架。如图2.1所示，其焦点编码模块包罗：倾内/帖间预测、变更和量化、炮编码、环内滤波等等。编码

4、器控制模块凭据视频顿中差别图像块的局部特性，选择该图像块所釆用的编码模式（帕内或巾贞间预测编码）。对顿内预测编码的块举行频域或空域预测，对倾间预测编码的块举行活动赔偿预测，预测的残差再通过变更和量化处置处罚形成残差系数，末了通过熵编码器天生终极的码流。为制止预测偏差的累积，倾内或帕间预测的参考信号是通过编码真个解码模块得到。变更和量化后的残差系数颠末反量化和反变更重修残差信号，再与预测的参考信号相加得到重修的图像。值得细致的是，对付顿内预测，参考信号是当前顿中己编码的块，因此是未颠末环内滤波的重修图像；而对付帖间预测，参考信号是解码重构图像缓存区中的参考顿，是颠末环内滤波的重修图

5、像。环内滤波的作用是去除分块处置处罚所带来的块效应、进步解码图像的质量。...................................2.2分块结构视频顿中图像的不同区域有着不同的局部特性，如颜色、纹理结构、与参考倾的相关性（运动信息）等等。因此，在编码时通常需要进行分块处理，对不同的图像区域采用不同的编码模式，从而达到较高的压缩效率。在H.264/AVC中，编码是以尺寸为]6x16的宏块（Macroblock，简称MB)为单位进行的。一个宏块由一个尺寸为16X16的亮度像素块和两个尺寸为8x8的色度像素块Cfc和Cr组成。根据预测模式的不同，一个宏块可以划分为多个子块进

6、行预测，亮度像素块的划分如图2.2所示。当一个宏块的预测模式为顿间预测时，它可以按16x16的块进行预测，或者划分成两个8x16、两个16x8或四个8x8的子块进行预测。每个8x8的子块又可以看成是一个子宏块，它可以按8x8的块进行预测，或通过类似的方法继续划分成两个4X8、两个8x4、或四个4x4的子块。当一个宏块的预测模式为帖内预测时，它可以按16x16的块进行预测，或者划分成四个8x8的子块。每个8x8的子块同样可以看成是一个子宏块，可以按8x8的块进行预测，或者通过类似的方法分成四个4x4的子块。给定一种亮度像素块的划分模式，色度像素块进行同样的划分，但尺寸是亮度像素块的

7、一半。与MPEG-2中固定尺寸的16X16的块相比较，H.264/AVC的分块模式能够提高倾内/巾贞间预测的精度，在很大程度上提高了编码效率。然而，对高清和超局清视频，最大为16X16的块不能够满足充分利用相关性的要求。例如，对于一个分辨率为2560X1440的视频顿，一个16X16的编码块的面积只占其中的0.007%。..............................3运动向量的预测编码.......................52-623.1引言........