针对HEVC视频编码标准的帧间快速算法的分析.pdf

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering




Research on fast inter prediction algorithm in
HEVC coding standard



Candidate: Li: Le
Major: Communication: and Information System
Supervisor: Pro.: Yu Li,Qiu Jinbo







Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
Jan., 2013
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日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
现在人们对在传输信道中传输高质量和高分辨率的视频内容的需求越来越高,然
而当前的硬件平台与传输信道很难满足人们的需求。H264/AVC视频标准发展已经超过
八年,其可能已经不是在有限带宽下传输或者存储高质量和高分辨率视频的最佳选择。
这促使了ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组联合成立了
JCT-VC,一起开发下一代视频编码标准,称之为高效视频编码标准(HEVC)。
为了达到更高的编码效率,JCT-VC 开发使用了很多新的编码工具,其中使用四叉
树结构的层次结构是最重要和最有效的创新。HEVC使用了编码四叉树结构,包括编码
单元(CU),预测单元(PU)和变换单元(TU)。 HEVC中帧内预测模式多达35种,帧
间预测中加入了新的预测模式—融合模式(Merge mode),有效的提升了预测准确度,
提高了编码效率。同时,HEVC在去块滤波后加入了SAO和ALF滤波器,减少了原始图
像与重建图像的失真。但是,。一
些算法已经通过使用CBF标志或SKIP模式来跳过CU层次或PU模式来降低复杂度。
本文在已有快速算法基础上,从相邻帧具有很强相似性的角度,通过参考编码帧
的信息,可以有效指导当CU前层次和预测模式的选择。本文提出了两种算法:CU层次
跳过算法和PU模式跳过算法。CU层次跳过算法是通过Co-located CU的层次,来减少当
前CU中出现概率较低层次的计算来降低复杂度。PU模式跳过算法是统计帧间2N×N与
N×2N模式出现概率较低,通过Co-located CU的预测模式信息,来跳过当前层帧间2N
×N或N×2N模式的计算来降低复杂度。本文提出的两种算法结合已有算法,在本文改
,结合后的算法在编码效率略有损失的情况下,平均降低
78%的复杂度,其成果将有利于推进HEVC标准的应用。

关键词:高效视频编码标准HEVC HEVC快速算法帧间预测模式选择

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Nowadays more need starts to arise for transmitting high quality and high resolution
video contents munication channels which still entail high cost. In this paper, the
standard, which was developed for more than