HEVC快速幀內(nèi)預(yù)測算法研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的擴展，人們對視頻質(zhì)量的要求越來越高，分辨率達到2K乃至4K的高清視頻隨之出現(xiàn)。目前的主流視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC由于其宏塊尺寸的限制等原因，無法為這些大分辨率視頻提供令人滿意的壓縮率。因此，聯(lián)合編碼專家組(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)發(fā)布了新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)H.265/HEVC（高效視頻編碼，HighEfficiency

2、 Video Coding）。HEVC的目標(biāo)在于大幅提高視頻編碼效率，在相同圖像質(zhì)量的前提下，壓縮率比H.264高檔次(High Profile)提高一倍。
　　為此，HEVC在編碼流程的各個環(huán)節(jié)都做了大量的改進，包括編碼樹單元、運動預(yù)測、熵編碼、環(huán)路濾波等。其中在幀內(nèi)預(yù)測方面，亮度預(yù)測模式由8種擴展為35種;編碼單元(Coding Unit，CU)和變換單元(Transform Unit，TU)的最大尺寸由8×8分別擴展至64×

3、64和32×32。但多種模式和多層深度的遍歷計算，在提高了預(yù)測精度的同時，也大幅增加了運算復(fù)雜度。
　　本文先對HEVC編碼單元和幀內(nèi)編碼流程做詳細的說明，并針對CU的多深度劃分對編碼器的率失真性能和計算量造成的影響做了專門測試，再對前人提出的快速編碼算法做簡單綜述。
　　本文提出的算法通過減少遍歷的模式和深度個數(shù)，降低了HEVC幀內(nèi)預(yù)測的運算量。在單個深度內(nèi)，本文利用隔點模式抽取，把RMD（Rough Modes Deci

4、sion）遍歷的模式個數(shù)由原本的35個減少至約21個;根據(jù)圖像空間相似性原理，通過統(tǒng)計PU內(nèi)像素梯度和比較鄰近PU模式，把RDO(Rate-Distortion Optimization)的遍歷模式個數(shù)減少至約3個。在完成一個非零深度的PU預(yù)測后，通過多個同深度PU的總率失真代價與根據(jù)上層PU的子PU的SATD(Sum of Absolute TransformedDifference)計算得到的閩值之間的比較，推算出當(dāng)前CU的紋理信息