HEVC编码优化：基于单峰停止模型的早期SKIP模式决策

"基于单峰停止模型的早期SKIP模式决策，用于高效视频编码" 这篇研究论文发表在《IEEE Transactions on Multimedia》期刊2017年7月第19卷第7期，作者包括Yue Li、Gaobo Yang、Yapei Zhu、Xiangling Ding和Xingming Sun等人，他们都是IEEE的资深会员。文章主要探讨了如何通过采用一种基于单峰停止模型的早期SKIP模式决策算法来提高高效视频编码（HEVC）的效率，从而减少与H.264/AVC前一代视频编码标准相比的计算复杂性。 HEVC是一种先进的视频编码标准，它通过引入编码单元（CU）、预测单元（PU）和变换单元（TU）等层次编码结构，显著提升了编码效率。对于每个CU，HEVC采用全面的模式决策策略，以寻找最佳的率失真（RD）成本，但这同时也带来了巨大的计算负担。 论文提出了一种新的早期SKIP模式决策算法，以加速HEVC编码器中的模式决策过程。该算法首先将每个CU的大小分为两类：不常用和常用。利用时空相邻CU的深度相关性来估计CU的使用频率。对于不常用尺寸的CU，直接选择SKIP模式作为最优模式，从而提前结束剩余的模式决策过程，节省计算资源。而对于常用尺寸的CU，论文引入了单峰停止模型，这一模型能够预测模式决策过程中的最佳模式，减少不必要的计算步骤。 单峰停止模型基于这样一个假设：在模式决策过程中，失真与码率之间的关系通常呈现单峰分布，即存在一个峰值对应最佳模式。通过分析这个单峰分布，算法可以在接近最优模式时提前停止搜索，避免遍历所有可能的模式。这种方法不仅减少了计算量，而且保持了编码质量，为HEVC编码器提供了更高的运行效率。 这项工作为视频编码优化提供了一个创新的解决方案，通过智能地简化CU的模式决策流程，有效平衡了编码质量和编码速度。这种基于单峰停止模型的早期SKIP模式决策方法对于实时视频编码和高负载的多媒体应用具有重要的实际意义，可以降低系统延迟，提高服务响应速度。