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主题:视频编码论文写作 时间:2024-02-26

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摘 要:文章从高效视频编码技术的发展开始不断深入,对于低复杂度情况下的编码选择做出简要说明.

关键词:高效视频编码;HEVC;关键技术

一、高效视频编码技术的发展背景

在多媒体应用环境中,视频是比较常见的技术之一.天然存在的固有需求,加之近年来相关领域技术的飞速发展,都推动着视频领域技术簇以及标准的日趋成熟.在这一领域中,国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T,InternationalTelecommunication Union-Telecom)和国际标准化组织(ISO,International Organization for Standardization)/ 国际电工技术委员会(IEC,International Electrotechnical Commission),是主要展开视频编码标准确立的两个组织,它们先后制定了多个编码标准.但是随着近年来的发展,存储空间和传输带宽的相对紧缩,成为了推动高清视频编码的又一个有效力量,对此,ITU-T 的视频编码专家组(VECG,Video CodingExperts Group) 和ISO/IEC 的动态图像专家组(MPEG,Moving Picture Experts Group) 于2010 年1 月联合成立了视频编码联合工作组(JCT-VC,Joint Collaborative Team onVideo Coding),其核心工作任务即在于确立新一代的编码标准,即现在应用十分广泛的高效能视频编码(HEVC,HighEfficiency Video Coding).一系列的研发工作,一直到2013年4 月,HEVC 正式被确定为国际标准才算告一段落.

二、HEVC 的发展现状及技术分析

从HEVC 自身属性角度看,其引入了诸多新型编码技术,并且在压缩效率方面较以往标准有着长足进展,在提升视频编码质量的同时,有效缩减了视频流码率.HEVC 与较早的H.264/C 标准一样,均保持了典型的基于块的混合编码框架,包括帧内预测、帧间运动补偿预测、变换编码、量化、环路滤波以及熵编码等几个主要工作模块,分别代表不同的功能环节.此外,HEVC 采用了四叉树编码单元结构,能够实现更庞大的编码以及预测过程中块的尺度.并且HEVC 能够支持更好地帧内预测以及帧间预测,其中前者利用帧在空域上的相关性来实现对于冗余的剔除;而后者则是剔除了时域方面的相关特征,用已经实现编码的视频帧作为当前帧的参考,来通过运动估计搜索出相应的参考块.

当前对于HEVC 的研究,主要聚集在算法领域,如何通过算法的合理选择,在保证编码质量的前提下实现对于整体编码效率的提升.低复杂度HEVC 编码算法领域中,帧内以及帧间的编码单元块(CU,Coding Unit)的快速选择算法作为整个体系的基础,备受关注.

对于帧内CU 快速选择算法的选择,主要是对CU 温度复杂情况展开对应的评估,或者依据CU 深度信息来进行帧内预测并且展开快速选择.当前展开帧内CU 快速选择的依据很多,主要包括纹理复杂程度、相邻CU 信息,子CU 信息以及率失真代价等几个方面,不同的依据会从算法的角度呈现出不同的优缺点,对应地可以依据实际的应用环境加以谨慎选择.在基于纹理复杂度展开帧内CU 算法的情况下,纹理特征相对而言比较容易获取,因此这种算法也比较容易实现,但是在编码过程中,纹理均匀性的阈值成为突出问题,造成此种算法鲁棒性比较有限.而在基于相邻CU 信息的情况下,同样简单且易于实现的算法,成为突出优点,但是相邻CU 之间的一致性,在实际应用中比较成问题,因此此种编码算法会造成对于物体边界的敏感.在基于子CU 信息的算法环境中,对于编码模式的判断成为此种编码方法的优势,不过实际工作中,对于时间的节省效果却并不尽如人意.而基于率失真代价展开的编码,虽然能够比较直观地对率失真代价阈值展开判断,却会因为率失真代价计算本身比较耗时,而降低了整体效率,并且鲁棒性也并不高.

对于帧间CU 快速选择算法,重点依据相邻CU 深度信息或者编码参数,来对CU 尺度和帧间PU 模式进行判断,从而实现算法.依据利用信息不同,此类算法可以基于编码中间参数、相邻CU 深度信息以及率失真代价,而形成对应的编码.对于基于编码中间参数的算法而言,正确率偏低是其主要问题,虽然特征提取比较简便,并不需要额外的计算参与,但是仍然难以成为高效环境下的选择.而基于相邻CU 深度信息展开的编码算法,在相邻CU 一致性良好的情况下还是有一定的实用型的,算法也比较简单,易于实现,但是鲁棒性比较有限.基于率失真代价的情况,同样地,率失真代价阈值判断并不难以实现,率失真代价计算本身耗时的情况仍然是此种算法的重点问题,鲁棒性同样不高.

不同的算法会呈现出不同的特征,在实际工作中必须谨慎选择,才能获取良好效果.H

(作者单位:中国人民解放军92124 部队)

本文点评,本文是一篇关于视频编码方面的大学硕士和本科毕业论文以及视频编码和关键技术和高效相关视频编码论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.

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