HEVC(h.265)帧内预测

时间:2014-07-14 15:32:43

标签: matlab h.264 hevc h.265

我正在开发一个用MATLAB实现HEVC帧内预测的项目。 我已经阅读了很多文章来在MATLAB中编写代码,最后我已经完成了。 (最有用的一个是这篇文章: Intra Coding of the HEVC Standard

该项目的主要目的是对HEVC和AVC帧内预测进行比较,以显示HEVC将为重建图像提供比AVC更好的质量,因此HEVC给出的最终SAE(绝对误差之和)应该是小于AVC的那个。 与HEVC解码器/编码器不同,相对于图像的每个区域中的细节量具有动态块划分,根据我的主管,对于图像上的每个帧内预测实现,我必须一次具有特定的块大小,即一次使用64x64,一次使用32x32,依此类推至4x4。

现在我的工作中存在一个很大的问题,那就是HEVC的SAE比AVC大得多。我不知道为什么会这样?

如果需要,请让我知道稍后发布我的代码。

我在实施HEVC帧内预测时也有一些疑问和问题:

1-以下线性插值函数及其相关参数(根据引用文章)中的任何内容是否随块大小而变化,或者对于不同的块大小始终相同?

Px,y = ((32 − wy )· Ri,0 + wy · Ri+1,0 + 16 ) >> 5
cy = (y · d) >> 5
wy = (y · d) &31

2-(>>)移位运算符,类似于正常除法(例如>> 5等于有符号数除以32)或者是有符号数的二进制移位? (由于与某些角度模式相关的负位移,我说有符号数。同样值得注意的是,无符号数的逐位移位给出了与有符号数相比完全不同的结果)

3-为了计算每种模式的成本,我使用SAE(绝对误差之和)作为简化的全成本函数的替代。

C = DHad + λ · Rmode (HEVC cost function)

您认为使用SAE代替HEVC成本函数会影响为每个块选择最佳模式的过程吗?如果是这样的话,你有没有比SAE更准确的方法来替代HEVC成本函数来为每个像素选择最佳的预测模式?

4-为了在h.265(HEVC)和h.264(AVC)帧内预测之间进行比较,HEVC重建图像的总SAE应小于AVC。然而,在我的结果中并非如此,并且AVC的SAE小于HEVC。 我找不到导致这个问题的原因。可能有人帮助我吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

1 - 实际上,本出版物中提到的线性插值公式并不完全正确。根据第8.4.4.2.3节"相邻样本的过滤过程" H.265标准应该是:

Px,y = ((63 − wy )· Ri,0 + wy · Ri+1,0 + 32 ) >> 6

查看standard了解更多信息。关于你根据块大小调整一些数字的问题:这就是所谓的强大过滤"应仅应用于32x32帧内块的参考像素。对于较小的块,只有"参考样本平滑"从你的文章可以使用。再次,如果您想了解详细信息,请查看standard中的相同部分。

2 - 在这些情况下,移位运算符表示绝对值的位移。请注意matlab中的位移有符号数字,有些函数会移动绝对值,有些函数会考虑符号来移动K2补码。

3 - 由于您的"项目是HEVC和AVC帧内预测之间的比较,以显示HEVC将提供更好的质量",我认为仅使用SAE或平方误差之和(SSE)是有意义的)。如果您在HEVC成本函数中进行某种质量/比特率评估,那么您需要为项目添加更多内部预测,以便在我看来充分比较两个标准。

4 - 你是对的,结果应该是相反的。检查您的SAE计算。还要检查标准中所述部分是否正确进行参考样品过滤。

其他东西: 1 - 虽然在HEVC中可以有64x64帧间预测块,但最多只能有32x32帧内块。 2 - 在matlab中使用整数时要小心,这也一度搞砸了我的所有计算。考虑一下你使用的整数的位数是否足够,或者切换到双精度。加载图像时,默认值为8位无符号整数,您必须对它们进行类型转换以进行某些计算。