基于長邊稀疏采樣的ＡＶ１ 參考像素選擇算法

摘 要：開放媒體聯(lián)盟開發(fā)的第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｏｐｅｎ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ １，ＡＶ１） 作為新一代的開放式視頻編碼技術(shù)，以其高壓縮效率和高質(zhì)量視頻輸出等優(yōu)勢成為在線視頻領(lǐng)域的主流編解碼標(biāo)準(zhǔn)之一。旨在優(yōu)化幀內(nèi)預(yù)測編碼技術(shù)以降低編碼運(yùn)行的計(jì)算復(fù)雜度，從而節(jié)約視頻編碼時(shí)間。為此，提出了長邊采樣（Ｌｏｎｇ-ｓｉｄｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ，ＬＳ） 和長邊稀疏采樣（Ｌｏｎｇ-ｓｉｄｅ Ｓｐａｒｓｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ，ＬＳＳ） 的參考像素選擇方法，根據(jù)塊的劃分方式規(guī)律地提取關(guān)鍵參考像素，以改進(jìn)直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ，ＤＣ） 預(yù)測和亮度預(yù)測色度（Ｃｈｒｏｍａ ｆｒｏｍ Ｌｕｍａ，ＣｆＬ） 預(yù)測技術(shù)的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ＬＳＳ 可以規(guī)避運(yùn)算中的除法操作且減少大量加法計(jì)算量，在全Ｉ 幀（Ａｌｌ Ｉｎｔｒａ，ＡＩ） 和隨機(jī)接入（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ，ＲＡ） 配置下，相較原始算法平均編碼時(shí)間減少１１％ 和１３％ ，同時(shí)節(jié)省０． ０３％ 和０． ０４％ 的Ｂｊ-ｎｔｅｇａａｒｄ Ｄｅｌｔａ Ｂｉｔ Ｒａｔｅ （ＢＤＢＲ）。

關(guān)鍵詞：視頻編碼；開放媒體聯(lián)盟開發(fā)的第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)；幀內(nèi)預(yù)測；直流預(yù)測；亮度預(yù)測色度

中圖分類號：ＴＮ９１１ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ

文章編號：１００３－３１０６（２０２４）１０－２３３３－０６

０ 引言

當(dāng)前，先進(jìn)視頻編碼（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ，ＡＶＣ）和高效視頻編碼（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ＶｉｄｅｏＣｏｄｉｎｇ，ＨＥＶＣ）等主流視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，為高清和超高清視頻提供了有效的壓縮，但是大量的４Ｋ、８Ｋ 和實(shí)時(shí)視頻對其壓縮效率構(gòu)成了挑戰(zhàn)。通用視頻編碼（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ，ＶＶＣ）和開放媒體聯(lián)盟開發(fā)的第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（Ａｌｌｉａｎｃｅ ｆｏｒ Ｏｐｅｎ Ｍｅｄｉａ"Ｖｉｄｅｏ １，ＡＶ１）［１］以其突出的視頻壓縮能力脫穎而出。ＡＶ１ 與ＨＥＶＣ 相比，壓縮效率提升約２１％ ，但編碼時(shí)間復(fù)雜度高達(dá)ＨＥＶＣ 的６ 倍以上［２］。ＶＶＣ相較于ＡＶ１，壓縮效率約提升４％ ，但編碼時(shí)間卻慢了２． ２ 倍［３］，由此可見，ＶＶＣ 以高計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)帶來的性能增益并不明顯。因此，本文將聚焦于ＡＶ１ 算法的研究，以探索其更高效的壓縮性能。