基于深度特性的帧间预测快速算法

彭同壮，刘立程，杨关水

（广东工业大学 信息工程学院，广东 广州 510006）

随着5G商用的到来，超高清视频的应用将会越来越广泛，同时对视频传输和压缩带来了挑战。为此2013年由JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding)小组制定的下一代高效视频编码标准HEVC(High Efficiency Video Coding，H.265/HEVC)应运而生，并采纳成国际标准。HEVC标准相比上一代视频编码H.264/AVC在同等视频质量下可以节省50%的码率[1-2]，其编码框架沿用H.264/AVC技术，增加了更先进的编码技术，当然复杂的编码技术需要大量的时间进行编解码，在性能上，其复杂度是H.264/AVC的4～10倍，对于实时视频应用则是5 000倍，这对于技术推广和实际运用带来巨大的挑战，并引起了学术界和工业界的极大关注。帧间预测编码是HEVC重要的一部分，也是影响编码计算复杂度高的模块之一，大约占视频编码时间的69%[3]，因此，优化帧间预测过程很有必要。

对于帧间编码的优化，许多学者进行了深入的研究。在文献[4]中，提出了一种早期的MERGE模式决策算法，针对父CU(Coding Unit，CU)提出了早期的MERGE模式决策；然后，通过考虑父CU和子CU之间的模式选择的相关性，为子CU提出早期MERGE模式决策，能有效地提升编码速度。文献[5]提出了一种使用编码CU深度历史(AECH)的自适应提前终止算法。AECH计算所有CU深度值的平均值，并从平均值中找到CU深度历史记录的标准偏差，自适应地选择目标CU深度范围。该算法虽然能降低时间复杂度，但是没有很好地利用到空域特性，且利用时域历史深度的平均值会使编码当前深度进入局部最优状态，从而将误差扩散下去，造成较高的误码率。……