视频编码的变换技术和率失真优化技术研究

发布时间：2021-06-11 06:54

　　视频编码技术已经发展了几十年,为人们的日常生活带来了许多便利。但是仍有两个问题亟待解决,实时性不足和编码性能不足。HEVC和VVC采纳了许多新技术,导致复杂度过高,编解码的速度不足;视频清晰度越来越高,现有的视频编码技术所能提供的编码性能不足。本文将从H.265/HEVC和H.266/VVC两个编码标准出发,对视频编码的变换和率失真优化两方面的技术进行深入地探究,从而实现减少视频编码复杂度、对视频进行更优质压缩的目的,主要研究工作和创新点如下:1.针对变换技术中的DCT-4/DST-4矩阵提出了基于矩阵分解的快速计算方法。具体分析了DCT-4/DST-4矩阵的特点,分析了其相较于DCT-2矩阵的不足之处和其仍能进行快速计算的原因是因为其在不考虑正负号的情况下具有原点对称性。在此基础上首先提出了基于4×4矩阵的快速计算方法,可以减少43.75%的乘法次数,后又整体考虑所有4×4矩阵的快速计算,找到其中重复计算的中间变量,可以进一步减少所需的加法次数。在前面方法的基础上又提出基于2×2矩阵的快速计算方法,乘法次数可以减少为原有方法的（3/4）

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

HEVC编码框架[20]

第二章H.266视频编码标准研究概述13本文的第四章将会对率失真优化技术进行深入介绍，并且在此基础上进行分析做出优化。2.2H.266编码标准关键技术目前H.266编码标准还未制定完成，从2015年开始，官方发布的编码器版本VTM已经更新至7.0版本，其中新添了许多新技术，包括：QTBT块划分结构[30]，帧内跨分量线性（Cross-Componentlinearmod-el,CCLM）预测和自适应多核变换（AdaptiveMultipleTransform,AMT）技术[31]，矩阵加权帧内预测技术（MIP）[32]，基于模式匹配的运动矢量导出FRUC技术[31]，基于光流的双向运动（Bi-directionalopticalflow,BIO）补偿[33]和仿射（Affine）运动预测技术[34]，SubPU级运动矢量预测技术[35]，依赖标量量化技术（DependentScalarQuantizationquantization）[36]，低频不可分离变换技术LFNST[37]，多参考行帧内预测技术（MRLP）等。2.2.1H.266中QTBT块划分结构H.266已经确定采用混合树结构（MT），即由四叉树（QT），二叉树（BT）和三叉树（TT）结构组成。这种划分结构比之前非常灵活，极大的提高了编码性能。CTU首先进行四叉树结构划分，即CTU块可以不划分或递归地划分成4个相同大小的子块。然后，在QT的叶节点可以通过二叉树或三叉树结构进一步划分。二叉树和三叉树划分可以交错并递归进行。但是，一旦应用二叉树或三叉树划分，就不再进行四叉树的划分了。二叉树和三叉树有水平和垂直两种划分类型。二叉树划分比例是1:1，三叉树划分的比例为1：2：1。图2-5表示出了不同的划分类型。图2-5QTBT划分类型

矩阵加权帧内预测技术示意图[32]

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于率失真优化的HEVC帧内编码模式选择[J]. 乔莉,李博,刘伟杰.  现代电子技术. 2018(12)
[2]AVS2视频编码关键技术[J]. 周芸,郭晓强,王强.  广播电视信息. 2015(09)
[3]AVS视频编码标准技术回顾及最新进展[J]. 马思伟.  计算机研究与发展. 2015(01)
[4]AVS2标准及未来展望[J]. 黄铁军.  电视技术. 2014(22)

博士论文
[1]基于率失真优化的视频编码方法研究[D]. 高艳博.电子科技大学 2018



本文编号：3224055