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1、计算机与现代化2013年第12期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第220期文章编号:1006-2475(2013)12-001-04HEVC熵编码算法优化11,21徐飞,张永飞,李哲(1.北京航空航天大学计算机学院数字媒体北京市重点实验室,北京100191;2.北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室,北京100191)摘要:新一代视频编码标准HEVC提供了更加灵活的编码工具选择,在提高压缩率的同时也提高了编码的计算复杂度。由于可选择更大的变换单元以及编码中更强的系数间依赖关系,在率失真优化(RDO)模式选择过程中,HEVC熵编码的计算复杂度显著高于H
2、.264/AVC。为了解决这一问题,本文对HEVC熵编码算法进行优化,通过优化熵编码的上下文空间选择过程、非零系数的编码结构,以及对不同大小的变换矩阵进行整体优化。实验结果表明,本文提出的优化算法能够在保证视频编码质量基本不变的同时,平均降低约43%的熵编码时间。关键词:视频编码;HEVC;熵编码中图分类号:TP301.6文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1006-2475.2013.12.001OptimizationAlgorithmofHEVCEntropyCoding11,21XUFei,ZHANGYong-fei,LIZhe(1.Beijin
3、gKeyLaboratoryofDigitalMedia,SchoolofComputerScienceandEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,China;2.StateKeyLaboratoryofVirtualRealityTechnologyandSystems,BeihangUniversity,Beijing100191,China)Abstract:ThelatestvideocompressionstandardHEVCadoptsmoreflexiblecompressiontoolstoreacha
4、highercompressionratecomparedtoitspredecessorH.264/AVC,meanwhilethecomputationofHEVCismorecomplicated.MainlybecausethelargerTransformUnitandthestrongerdependencebetweentransformcoefficient,entropycodingofHEVCinRDO(Rate-DistortionOp-timization)ismuchmorecomplexthanthatinH.264/AVC.Thispape
5、rproposedseveraltechniquestooptimizetheentropycod-ingprocessofHEVC,includingcontextselectionoptimization,significantcoefficientcodingoptimizationanddifferentsizecoeffi-cientblockoptimization.Experimentresultsshowthattheproposedschemescanreduceonaverage43%oftheentropycodingtimeinRDOwithou
6、tlosingcompressionperformance.Keywords:videocompression;HEVC;entropycodingHEVC继承了H.264/AVC中采用的基于块的混0引言合编码框架,与H.264/AVC编码标准的主要差异在ITU-TVCEG与ISO/IECMPEG于2011年组成于增加了更多可选的编码模式以及编码工具的具体[3]视频编码联合工作组(JCT-VC),制定新一代视频编实现不同。在复杂度有一定增加的前提下,降低[1]码标准HighEfficiencyVideoCoding(HEVC),并已了50%的比特率。于2013年4月发布
7、最终标准。HEVC是继H.264/在模式选择过程中,HEVC依然采用率失真优化[2]AVC之后的新一代高性能视频编码标准,着重提升(RDO)模式选择方法,计算出每一种模式的率失真高清视频的编码压缩效率,同时对于增强精度和色彩性能,选择拉格朗日代价(Lagrange-Cost)最小的编码格式、可伸缩视频编码以及3D/Stereo/Multiview视频模式作为最佳模式:编码也会在标准中给出相应的支持方案。目前,JCT-J=D+λ×R(1)VC发布最新的草案为TestSpecificationDraft10,最在公式(1)中,λ为Lagran
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