为了进一步提高视频压缩效率，视频编码联合协作小组OCT-VC)开发了新一代视频压缩标准——HEVC(High Efficiency Video Coding)。作为最新的视频压缩标准，HEVC能够在提供相同质量的前提下，比H.264/AVC节省一半的码率。与以前的视频压...
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为了进一步提高视频压缩效率，视频编码联合协作小组OCT-VC)开发了新一代视频压缩标准——HEVC(High Efficiency Video Coding)。作为最新的视频压缩标准，HEVC能够在提供相同质量的前提下，比H.264/AVC节省一半的码率。与以前的视频压缩标准相比，HEVC继承了混合编码的基本框架，同时还提供了更多高效的视频压缩工具，包括编码单元(CU)的递归式四叉树块划分结构、更多的帧内预测模式、非对称运动分割预测方式(AMP)等。这些新的编码工具在提高编码效率的同时，也极大地增加了编码器的复杂度。然而，在视频应用的诸多场合中，实时性的要求必不可少，如视频会议、视频转播、视频监控等等。因此提高视频编码的时效性是当前视频编码领域的研究热点。 本文对HEVC的帧内预测算法和运动估计算法进行研究。首先，对于帧内预测，本文提出了两种快速算法:基于二次粗选择的帧内快速模式选择算法和基于相似CU的帧内快速CU划分算法。基于二次粗选择的帧内快速模式选择算法首先借鉴聚类算法对粗选择处理过程进行改进，然后根据不同QP和PU深度减少RDO候选模式，最后利用RDO候选与最可能模式、Planar模式的关系对最佳模式进行快速判决。实验结果表明，基于二次粗选择的帧内快速模式选择能在BD-PSNR下降0.052dB或BD-Rate提升1.01％的前提下，平均缩短36.15％的帧内预测时间;基于相似CU的帧内快速CU划分算法首先根据余弦定理判断当前CU与其相邻CU是否都为相似CU，然后利用相似CU的划分信息指导当前CU的快速划分。实验结果表明，基于相似CU的帧内快速CU划分算法能在BD-PSNR下降0.0464dB或BD-Rate上升1.04％的前提下，平均缩短18.90％的帧内预测时间。其次，对于运动估计，本文提出了基于AMVP候选矢量相关性的运动估计搜索算法。改进算法在判断AMVP得到的两个运动矢量候选为相关矢量的情况下对运动估计整像素运动矢量搜索方式进行了改进。实验结果表明，基于AMVP候选矢量相关性的运动估计搜索算法能在BD-PSNR下降0.013dB或BD-Rate上升0.369％的情况下，平均缩短39.03％的整像素运动矢量搜索时间。
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