【摘 要】
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高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是新一代的视频编码标准。与上一代H.264/AVC标准相比较,HEVC标准的压缩效率得到了大幅度地提高,但与此同时,其编码的
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高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是新一代的视频编码标准。与上一代H.264/AVC标准相比较,HEVC标准的压缩效率得到了大幅度地提高,但与此同时,其编码的运算复杂度也增加了数倍,这颇高的编码复杂度严重妨碍了其在实际应用中的推广。为此,本文重点研究HEVC标准的编码优化方法,在保证优越的编码性能的同时以达到尽可能地降低编码复杂度的目的。本文所做的主要工作包括:1.对HEVC在帧内编码时的编码单元(Coding Unit,CU)划分决策过程和预测单元(Prediction Unit,PU)模式决策过程进行了详细的分析。并分别从这两方面着手,阐述可行的编码优化策略。2.针对目前HEVC帧内编码的运算复杂度偏高的问题,提出了一种基于随机训练集自适应学习的低复杂度HEVC视频编码方法。该低复杂度编码方法可分为两部分内容,分别是学习编码方法以及快速编码方法。将视频序列按照帧率分组,各组的前两帧作为学习编码帧,利用随机像素点学习得到分类阈值和率失真代价阈值;而后续帧则作为快速编码帧,根据学习编码训练到的阈值,在帧内编码时对CU划分决策方法和PU划分模式决策方法进行优化。根据该低复杂度编码方法,能平均减少34.70%的编码时间,而对编码效果的影响较少。3.针对HEVC屏幕内容编码(Screen Content Coding,SCC)的运算复杂度偏高的问题,提出了一种基于邻域相关性的快速屏幕内容编码方法。该方法包括三部分内容,分别是基于邻域相关性的CU划分方法,基于邻域相关性的模式选择方法以及基于编码比特值的CU划分方法。在SCM2.0上进行实验仿真,快速屏幕内容编码方法平均降低52.18%的编码时间,且对编码质量的影响很小,BDBR只增加了1.42%和BDPSNR降低了0.17dB。其改进算法在SCM4.0上进行实验仿真,平均降低54.57%的编码时间,BDBR只增加了1.94%和BDPSNR降低了0.28dB。
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