学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于HEVC帧内预测算法的优化

作　者: 胥加旺
导　师: 陈日清
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: HEVC 帧内预测编码块划分模式选择编码时间
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 25次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高效率视频编码标准(HEVC,High Efficiency Video Coding)于2010年由JCT-VC制定,并于2013年正式发布。相比较上一代视频压缩标准H.264/AVC,在相同图像质量下HEVC能节省50%的码率,但是计算复杂度却大幅提高了。因此如何降低HEVC视频编码算法的计算复杂度,提高编码的时效性成为了当前研究的热点。鉴于此,本文重点研究了帧内编码算法及其优化方法,主要工作及成果如下：1)针对最大编码单元(LCU, Largest Coding Unit)中,编码块划分次数过多导致的高计算复杂度问题,本文提出了一种提前终止编码块划分的优化算法。该算法首先利用图像的纹理特性,分析了不同深度下相邻编码块划分的相关性；然后提出了提前终止编码块划分的方案：即利用左侧、上方、左上方已编码块的划分信息,来决定右下方编码块是否需要划分。实验表明：本文提出的算法与原始算法相比较,码率增加了约1.02%,峰值信噪比下降了约0.045dB,编码时间缩短了近17.79%。2)本文在研究了帧内预测中模式选择算法的基础上,提出了一种快速预测模式选择的优化算法。该算法将粗略模式选择(RMD, Rough Mode Decision)过程,分成初筛选和再筛选两步,以此减少了RMD模式的个数；然后利用最有可能模式(MPM, Most Probable Mode)和第一个候选模式的相关性,提出了优先选取最佳预测模式的方案；最后对候选模式进行分组,自适应地减少了参与率失真代价计算的模式个数。实验表明：本文提出的算法与原始算法相比较,码率增加了约0.04%,峰值信噪比下降了约0.034dB,编码时间缩短了近25.1%。最后本文将以上两种算法合并成了一个新的优化算法。新算法相比较HEVC原始算法,码率增加了约1.08%,峰值信噪比下降了约0.075dB,编码时间减少了近37.16%。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 研究的背景和意义  7-8
  1.2 视频编码的标准及发展历史  8-9
  1.3 视频质量的评定标准  9-10
    1.3.1 主观评定视频质量  9-10
    1.3.2 客观评定视频质量  10
  1.4 国内外研究现状  10-14
  1.5 本论文主要研究内容和结构安排  14-15
2 高效率视频编码技术  15-34
  2.1 HEVC编码器框架  15-16
  2.2 图像的采样和划分  16-18
    2.2.1 图像的采样  16-17
    2.2.2 图像的划分  17-18
  2.3 树形编码单元的划分  18-21
  2.4 预测编码  21-30
    2.4.1 帧内预测编码  21-26
    2.4.2 帧间预测编码  26-30
  2.5 变换和量化  30-31
  2.6 熵编码  31-32
  2.7 环路滤波  32-34
    2.7.1 去方块滤波  32-33
    2.7.2 样本自适应偏移  33-34
3 HEVC帧内编码算法及其复杂度  34-39
  3.1 帧内预测最大编码单元划分算法  34-35
  3.2 代价函数模型  35-37
  3.3 帧内预测模式选择  37-38
    3.3.1 粗略模式选择  37
    3.3.2 最有可能模式选择  37-38
    3.3.3 帧内预测模式选择过程  38
  3.4 帧内预测算法复杂度分析  38-39
4 HEVC帧内预测算法的优化  39-52
  4.1 帧内预测中编码块划分算法的优化  39-45
    4.1.1 编码块划分算法可优化处分析  39-42
    4.1.2 提前终止编码块划分算法  42-44
    4.1.3 提前这终止编码块划分算法的步骤  44-45
  4.2 帧内预测模式选择的优化  45-51
    4.2.1 帧内预测模式选择可优化处分析  45-48
    4.2.2 快速帧内预测模式选择算法  48-50
    4.2.3 快速帧内预测模式选择算法的步骤  50-51
  4.3 两种优化算法相结合后的编码流程图  51-52
5 实验结果以及性能分析  52-62
  5.1 测试平台以及参数配置  52
  5.2 优化算法下视频质量的客观分析  52-59
    5.2.1 提前终止编码块划分算法的性能分析  52-55
    5.2.2 快速帧内预测模式选择算法的性能分析  55-57
    5.2.3 两种算法想结合后编码性能分析  57-59
  5.3 优化算法下视频质量的主观分析  59-62
6 总结与展望  62-64
  6.1 本文工作总结  62
  6.2 工作展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68

基于HEVC帧内预测算法的优化

内容摘要

全文目录

相似论文