HEVC色度帧内预测模式搜索优化

高搴桧

(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海 200240)

0 引言

视频是多媒体技术中重要的信息载体，而视频应用的核心技术就是视频编码，也称为视频压缩，目的是尽可能去除视频数据中的冗余成分，减少表征视频的数据量，便于视频存储与实时传输。新一代视频编码标准——高性能视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)是目前主流的国际正式标准，与前代AVC/H.264标准相比，HEVC/H.265在同样的编码质量下将压缩效率提高了50%左右，软硬件实现也具有更好的实用性[1]。

预测编码是视频编码中的核心技术，其中帧内预测利用当前图像内的相邻已编码块的像素重建值对待编码块进行预测填充，可以有效去除视频的空域相关性。由于待编码像素块的预测值往往和它的真实像素值相差无几，因此，帧内预测对预测残差而不是原始像素进行编码和传输，可以节省编码比特数，大幅提高编码效率。在实际的高清视频应用中，为了达到实时编码，编码器硬件对流水时序的要求很高。然而在HEVC官方测试模型HM中，色度帧内预测模式依赖于亮度分量最终模式的确定，其搜索过程需在亮度帧内预测模式搜索结束并延迟一段周期之后才能启动，这将导致帧内预测编码阶段占据非常长的时钟周期。为了实现硬件流水线优化，可以在传统算法的基础上适当做一些预搜索改进。本文基于HM传统帧内预测算法的基本思想，提出了色度帧内预测模式搜索优化算法，并在不同类别的视频测试序列下进行性能测试。……