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《hevc視頻編解碼及視頻分析技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文HEVC視頻編解碼及視頻分析技術(shù)研究RESEARCHONHEVCVIDEOCODINGANDVIDEOANALYSIS趙亮哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月萬方數(shù)據(jù)國內(nèi)圖書分類號：TP391.4學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：681.3密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文HEVC視頻編解碼及視頻分析技術(shù)研究博士研究生：趙亮導(dǎo)師：趙德斌教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)所在單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院答辯日期：2016年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬方數(shù)據(jù)ClassifiedIndex:TH391.4U.D.C:681
2、.3DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONHEVCVIDEOCODINGANDVIDEOANALYSISCandidate：ZhaoLiangSupervisor：Prof.ZhaoDebinAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：ComputerAppliedTechnologyAffiliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofD
3、efence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology萬方數(shù)據(jù)摘要摘要隨著高清和超高清視頻的不斷涌現(xiàn)，H.264/AVC已不能滿足人們對于更高的編碼效率的需求，國際視頻編碼組織VCEG與MPEG聯(lián)合成立JCT-VC工作組來制定新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)，并于2013年完成了該標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。與H.264/AVC相比，HEVC仍采用傳統(tǒng)的混合視頻編碼框架，但其對各個(gè)模塊的技術(shù)都進(jìn)行了一
4、定的創(chuàng)新，包括靈活塊劃分方式、更加精細(xì)的幀內(nèi)預(yù)測和基于競爭的運(yùn)動矢量預(yù)測等，這些新的技術(shù)使得HEVC的編碼效率提高了50%左右。然而，這些新的技術(shù)也大大增加了編碼器的編碼時(shí)間，阻礙了標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與推廣。因此，研究快速、高效的編碼優(yōu)化算法至關(guān)重要。同時(shí)，作為視頻標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用，監(jiān)控視頻越來越受到大家的關(guān)注，對監(jiān)控視頻進(jìn)行視頻分析也逐漸成為研究熱點(diǎn)，如何快速有效的進(jìn)行監(jiān)控視頻中運(yùn)動物體的檢測和分類是建立智能監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，圍繞以上問題，本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1、提出了簡化的運(yùn)動矢量預(yù)測技術(shù)為了簡化運(yùn)動矢量
5、的預(yù)測過程，本文對HEVC運(yùn)動矢量的預(yù)測技術(shù)進(jìn)行了如下兩個(gè)方面的改進(jìn)。首先，根據(jù)AdvancedMotionVectorPrediction(AMVP)中候選的空域和時(shí)域運(yùn)動矢量的重要性的不同，本文提出了運(yùn)動矢量列表構(gòu)建過程的簡化方案。其次，在HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的多視點(diǎn)擴(kuò)展層中，HEVC采納了預(yù)測單元級的運(yùn)動信息繼承（MotionParameterInheritance，MPI）來提高深度圖中運(yùn)動矢量的預(yù)測，通過分析發(fā)現(xiàn)，MPI模式的主要增益來自PU中的2Nx2N模式，因此本文提出將MPI模式從預(yù)測單元級調(diào)整到編碼單元級來減少編
6、碼該模式所需要的頭信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這兩項(xiàng)技術(shù)的有效性，其中AMVP技術(shù)的簡化方案已被HEVC標(biāo)準(zhǔn)所采納。2、提出了改進(jìn)的量化系數(shù)掃描及編碼方法為了提高量化系數(shù)的編碼效率，本文對HEVC中量化系數(shù)的編碼方法進(jìn)行了如下兩個(gè)方面的改進(jìn)。首先，通過分析發(fā)現(xiàn)，是否使用變換的預(yù)測殘差的能量分布是不同的，因此，本文針對變換跳過模式下編碼塊中預(yù)測殘差的能量分布，設(shè)計(jì)了一套新的系數(shù)掃描方案。其次，對于色度分量，由于最大的編碼單元和變換單元尺寸的不同，HEVC使用兩種不同的方式對變換單元的編碼塊標(biāo)志（CodedBlockFlag，CBF）進(jìn)行
7、編碼。為了簡化色度分量CBF編碼的過程，-I-萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文本文提出了統(tǒng)一的CBF編碼方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了兩種改進(jìn)算法的有效性，其中統(tǒng)一的CBF的編碼方法已被HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)所采納。3、提出了快速幀內(nèi)編碼算法為了降低HEVC的編碼時(shí)間，本文提出了一個(gè)快速幀內(nèi)編碼算法，該算法包括以下四個(gè)技術(shù)。首先，利用當(dāng)前編碼單元與其周圍編碼單元之間的相關(guān)性，減少需要窮舉的塊劃分結(jié)構(gòu)的范圍，從而加速塊劃分選擇的過程。其次，為了降低幀內(nèi)預(yù)測方向選擇過程所需時(shí)間，本文根據(jù)粗選擇過程中各個(gè)候選的預(yù)測方向最終被選為當(dāng)前塊的最優(yōu)預(yù)
8、測方向的概率的不同，進(jìn)一步減少進(jìn)入率失真決策的幀內(nèi)預(yù)測方向的個(gè)數(shù)；同時(shí)，考慮到圖像之間的相關(guān)性，把當(dāng)前塊的最有可能預(yù)測方向也加入到率失真決策的集合中。再次，本文對不同的預(yù)測單元中使用的變換單元大小的概率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，提出了快速的變換單元深度選擇算法。最后，根據(jù)模式信息對采用
