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高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是由两大视频编码标准的制定者,即ITU-T视频编|码专家组(Video Coding Expert Group,VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(Motion Picture Expert Group,MPEG),一起联合成立的JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)制定的下一代视频编码标准。HEVC沿袭了上一代视频编码标准H.264/AVC的混合编码框架,不过引入了很多新的编码技术。这些技术使HEVC的编码性能相比H.264/AVC要提高了一倍。然而,HEVC的高性能的代价是带来了更高的计算复杂度。由于它的高计算复杂度,导致它目前还难以实际应用。因此,研究HEVC的快速算法,以促进其更快能应用于实际至关重要和紧迫。 本文在介绍了视频编码标准的发展和历史后,然后介绍了HEVC的关键理论和技术。通过对HEVC的关键技术进行深入的研究,深入研究了三种已有的HEVC快速算法。编码单元提前终止算法可以提前终止更深层次的编码;CBF算法可以跳过一些帧间编码模式;提前检测SKIP模式算法能提前检测出SKIP模式是否是最佳模式,从而忽略其它模式的计算。 本文介绍的三种算法都只利用了当前帧的编码结果和信息,然而视频作为一系列连续的图像,相邻帧之间还有着极大的相关性可以利用,据此本文提出了两种利用前后帧间编码模式相关性的快速算法。本文的两种算法主要利用了前一帧Co-located CU(Coding Unit)的编码结果来指导当前CU的编码。其中层次提前跳过算法在Co-located CU的编码深度较深时,可以提前跳过低深度层次的编码。预测单元模式跳过算法根据Co-located CU是上下结构还是左右结构,可以跳过帧间2N×N或帧间N×2N两种模式中的一种。实验结果表明,本文的两种算法平均可为HEVC降低15%的编码复杂度,而编码损失只有0.06%。与已有的算法相结合后,可为HEVC降低60%的编码复杂度。