HEVC SCC的編解碼技術(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、近些年來，屏幕共享、無線顯示、遠(yuǎn)程教育等屏幕內(nèi)容視頻應(yīng)用快速發(fā)展。這些應(yīng)用程序的視頻內(nèi)容可同時(shí)存在計(jì)算機(jī)圖形（如卡通、文本、圖形等）和攝像機(jī)拍攝的自然內(nèi)容。與攝像機(jī)捕獲的內(nèi)容不同，屏幕內(nèi)容通常包含一些重復(fù)的圖案，大量平坦的區(qū)域，有限個(gè)數(shù)的顏色值并且無傳感器噪聲。但是，一些已有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（如H.264/AVC、H.265/HEVC等）是基于自然內(nèi)容特性設(shè)計(jì)的，并沒有考慮上述的屏幕內(nèi)容的特征。由此，2014年1月，視頻編碼聯(lián)合協(xié)作小組(

2、JCT-VC)啟動(dòng)了基于HEVC標(biāo)準(zhǔn)的屏幕內(nèi)容編碼(SCC)擴(kuò)展工作。新的屏幕內(nèi)容編碼工具分別是調(diào)色板模式、幀內(nèi)塊匹配模式、自適應(yīng)顏色變換和自適應(yīng)分辨率的運(yùn)動(dòng)矢量。本文對(duì)SCC編解碼器的優(yōu)化主要從提升調(diào)色板模式的并行性和幀內(nèi)快速模式選擇兩個(gè)方面研究，目標(biāo)是提高解碼并行性，降低編碼復(fù)雜度。主要研究內(nèi)容如下:
　　在提高解碼并行性方面，研究調(diào)色板模式的并行優(yōu)化問題。在現(xiàn)在的調(diào)色板模式中，像素重建過程需要等全部索引值信息解析完畢才能開始

3、，除此之外，編碼單元內(nèi)像素與像素之間的依賴性非常強(qiáng)，這使得在編碼單元內(nèi)無法并行的進(jìn)行像素重建。因此，本文提出一種新的調(diào)色板模式解碼架構(gòu)以提高并行性，我們的貢獻(xiàn)主要分為兩點(diǎn)。
　　1.考慮到不同大小編碼單元對(duì)并行性需求的差異，我們只對(duì)最大允許使用調(diào)色板模式的編碼單元進(jìn)行劃分。實(shí)驗(yàn)表明我們的算法可以大大減少重構(gòu)等待時(shí)間，同時(shí)顯著提高了調(diào)色板模式解碼并行性。與SCM-5.0相比，我們可實(shí)現(xiàn)平均320％的并行性，且BD-rate只增加1.

4、4％。
　　2.我們歸納得出并行性并不會(huì)隨著劃分塊數(shù)的增加而不斷增加。結(jié)合率失真性能，我們討論了在不同場(chǎng)景下的最優(yōu)劃分配置。
　　在降低編碼復(fù)雜度方面，研究幀內(nèi)快速模式選擇問題。新的編碼工具的增加，顯著提高了對(duì)屏幕內(nèi)容的編碼性能，但同時(shí)也使得幀內(nèi)模式選擇問題變得復(fù)雜。因?yàn)槟Ｊ竭x擇過程需要遍歷所有可能的模式選擇出率失真性能最小的模式，然后通過四叉樹編碼的方法來決定是否需要進(jìn)一步劃分成更小的編碼單元以獲得更好的率失真性能。所以，

5、新增加的編碼工具使得模式選擇過程更加耗時(shí)。在本文，我們提出了基于SCC的內(nèi)容感知幀內(nèi)快速模式選擇算法，在SCM-6.0上其能夠顯著降低40.01％的編碼時(shí)間，且只帶來1.30％的BD-Rate上升。我們主要的貢獻(xiàn)點(diǎn)可以分為三點(diǎn)。
　　1.我們提出了一種內(nèi)容感知的快速模式選擇算法，以剔除不必要的候選模式和編碼單元大小。
　　2.我們提出了一個(gè)末位比特卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（LBCNN）分類器來預(yù)測(cè)塊的內(nèi)容類型。特別的是，我們對(duì)輸入圖像進(jìn)