计算复杂度受限时H.265/HEVC的率失真优化算法研究

发布时间：2021-03-30 22:31

　　随着高清、超高清视频的出现,视频压缩技术迎来了巨大的挑战。国际标准化组织VCEG和MPEG于2013年联合制定了新一代高效视频编码标准H.265/HEVC。相比于H.264/AVC编码标准,在同样的编码质量下,H.265/HEVC的压缩效率可以提高一倍左右。H.265/HEVC中多种新编码工具在提高编码性能的同时,不可避免地引入了过多的计算复杂度。在计算复杂度受限的情况下,快速编码参数优化是编码器的关键技术。为了尽可能地提高编码性能,快速优化算法应在率失真优化的框架下进行,并且对计算复杂度限制具有灵活的自适应性。为此,本文研究了复杂度受限时CTU（编码树单元）模式选择的率失真优化问题,提出了完整的复杂度受限情况下的率失真优化理论框架,并针对x265编码器给出了实现方案。针对CTU划分模式的率失真代价获取过程复杂的问题,本文提出了一种快速预测该率失真代价的算法。通过深入地分析,率失真代价包含头信息代价和残差信息代价两部分,编码条件（量化参数、编码单元CU的尺寸）和视频的时空域特征（纹理复杂程度、运动状况）是影响以上两部分代价的主要因素。通过大量的测试实验,在不同的量化参数及CU尺寸下,本... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 论文的研究内容
    1.3 论文的组织结构
第二章H.265/HEVC视频编码技术
    2.1 概述
    2.2 H.265/HEVC的图像分割技术
        2.2.1 编码树单元CTU
        2.2.2 Slice与Tile结构
        2.2.3 编码单元CU
        2.2.4 预测单元PU
        2.2.5 变换单元TU
    2.3 H.265/HEVC的预测技术
        2.3.1 帧内预测技术
        2.3.2 帧间预测技术
    2.4 H.265/HEVC的变换量化技术
        2.4.1 变换编码
        2.4.2 量化
    2.5 H.265/HEVC的熵编码技术
        2.5.1 CABAC简介
        2.5.2 变换系数的编码
    2.6 本章小结
第三章 CTU划分模式的率失真代价快速预测算法
    3.1 概述
    3.2 CTU级的率失真优化技术
        3.2.1 CTU级的率失真优化
        3.2.2 CTU级的率失真代价
    3.3 CTU级率失真代价的影响因素
        3.3.1 QP及CU尺寸的影响
        3.3.2 视频空间域特性的影响
        3.3.3 视频时域特性的影响
    3.4 CTU级率失真代价预测算法
        3.4.1 预处理
        3.4.2 头信息代价预测
        3.4.3 残差信息代价预测
        3.4.4 各划分模式的代价预测
    3.5 算法实验结果与分析
        3.5.1 实验环境
        3.5.2 实验结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 复杂度受限的CU模式选择快速算法
    4.1 概述
    4.2 基于视频特性的复杂度分配
        4.2.1 帧级复杂度
        4.2.2 CTU级复杂度分配
    4.3 基于预测代价生成的CTU划分模式候选集
        4.3.1 CTU的拟最优和拟次优划分模式
        4.3.2 CTU划分模式候选集的形成
    4.4 算法实验结果与分析
        4.4.1 实验环境
        4.4.2 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于率失真联合准则的快速帧内模式选择算法[J]. 黄辉,曹铁勇,张雄伟.  系统仿真学报. 2008(14)



本文编号：3110270