1、HEVC(High Efficiency Video Coding)是當前最新視頻編碼標準，由MPEG與VCEG組織共同成立的聯(lián)合協(xié)作視頻編碼組(JCT-VC)制定。HEVC的核心目標是相比H.264高檔次（high pro file），將編碼壓縮效率提高一倍，而視頻圖像質(zhì)量基本維持不變。相比之前的編碼標準，HEVC引入了很多新的技術，在編碼性能提高的同時，編碼時間及復雜度也大幅增加。因此，在保證編碼效率與圖像質(zhì)量的前提下，加快編碼速度

2、、降低編碼的計算復雜度對HEVC的發(fā)展與應用來說十分重要。
　　隨著數(shù)字視頻技術的快速發(fā)展，目前高清、超高清視頻已經(jīng)成為主流。在一些視頻應用場合，如視頻會議、視頻監(jiān)控等，對視頻編碼的實時性要求很高。為了滿足高分辨率視頻實時編碼，需要設計高吞吐率、處理速度快的HEVC硬件編碼器。由于HEVC編碼算法復雜度較高，并且硬件芯片設計中需要盡量降低功耗及硬件資源消耗，提高處理速度，因此對HEVC硬件編碼器的設計形成巨大的挑戰(zhàn)。變換模塊是視頻

3、編碼器中計算量大、復雜度高的模塊之一。HEVC采用不同尺寸類型的整數(shù)DCT變換。因此，設計出高吞吐率、處理速度快、滿足實時編碼要求的HEVC變換模塊，對HEVC硬件編碼器來說意義重大。
　　本文圍繞降低HEVC編碼算法復雜度以及優(yōu)化設計HEVC整數(shù)DCT變換模塊展開研究，主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)針對目前HEVC編碼算法復雜度高、編碼速度慢的問題，本文進行了HEVC幀內(nèi)編碼快速算法的研究。HEVC編碼單元(CU)采用基于

4、率失真代價的遞歸式的四叉樹劃分方式，帶來了很高的計算復雜度。本文提出了一種新的基于圖像紋理的幀內(nèi)CU快速劃分算法。算法根據(jù)編碼塊圖像紋理復雜度特征跳過部分尺寸CU的劃分過程，減少了幀內(nèi)編碼進行率失真代價計算的CU數(shù)目。為了驗證算法的編碼性能，在全Ⅰ幀的條件下對算法進行測試，并將本文算法與HM10.0原有算法進行比較。實驗結(jié)果顯示，本文算法可以在不明顯降低圖像質(zhì)量的前提下，平均節(jié)省26.08％的編碼時間，有效加快了編碼速度。
　　(

5、2)針對HEVC變換模塊計算量大、復雜度高，且需要滿足高清視頻實時編碼要求等問題，本文對HEVC一維整數(shù)DCT變換進行了硬件優(yōu)化設計，并在Xilinx FPGA上進行實現(xiàn)。本文設計采用三級流水線架構(gòu)，16個數(shù)據(jù)并行輸入輸出，提高了電路的時鐘頻率及吞吐率。為了解決DCT變換中乘法運算計算量大及硬件資源消耗多的問題，本文用移位與加法運算代替乘法運算，采用無乘法器結(jié)構(gòu)。經(jīng)過驗證測試，設計最大時鐘頻率達到245MHz以上，吞吐率達到3920Mp