【摘要】：新一代的高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding,HEVC)標(biāo)準(zhǔn)比上一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)具有更高的壓縮率。然而優(yōu)秀的編碼性能通常伴隨著巨大的編碼復(fù)雜度。而且基于塊的編碼方式會(huì)引起方塊效應(yīng),嚴(yán)重影響了視頻的主客觀質(zhì)量及用戶體驗(yàn)。故在HEVC標(biāo)準(zhǔn)中使用了環(huán)路去方塊濾波來(lái)減少方塊效應(yīng)。但是去方塊濾波過程較復(fù)雜,不利于實(shí)時(shí)的視頻應(yīng)用。本文針對(duì)HEVC環(huán)路去方塊濾波中存在的冗余計(jì)算和步驟,提出了兩種HEVC的自適應(yīng)環(huán)路去方塊濾波快速算法。經(jīng)統(tǒng)計(jì)和分析可知,同一濾波單元內(nèi)兩個(gè)邊界的濾波情況具有很強(qiáng)的一致性。而且在濾波過程中用于限制像素修正幅度的限幅函數(shù),極大地增加了計(jì)算量。故本文提出第一種合并基本濾波單元計(jì)算的HEVC去方塊濾波快速算法。首先合并基本濾波單元。然后以絕對(duì)誤差和的方式計(jì)算像素變化率等參數(shù),再對(duì)邊界進(jìn)行濾波決策。最后,使用簡(jiǎn)化的強(qiáng)濾波或原始的弱濾波算法對(duì)像素進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本算法平均減少了18.001%的去方塊濾波時(shí)間和6.875%的解碼時(shí)間,且對(duì)視頻的主客觀質(zhì)量幾乎沒有影響,達(dá)到了改善去方塊濾波性能的目的。獲取邊界強(qiáng)度是去方塊濾波中的關(guān)鍵步驟,但對(duì)相同情況的邊界進(jìn)行了冗余計(jì)算。而且濾波前后像素值不變和濾波后視頻質(zhì)量更差的情況較多。濾波也僅有強(qiáng)、弱濾波兩種類型,自適應(yīng)性較低。故本文提出第二種基于像素絕對(duì)誤差分類的HEVC去方塊濾波快速算法。首先,通過邊界兩邊相鄰塊的劃分模式和深度共同決定邊界強(qiáng)度的計(jì)算次數(shù)。然后,用邊界處的像素絕對(duì)誤差與閾值對(duì)濾波邊界進(jìn)行篩選。再用像素絕對(duì)誤差求取濾波塊的像素變化率,根據(jù)自適應(yīng)閾值將濾波邊界分為四種模式。最后,對(duì)不同的模式使用不同的濾波算法對(duì)像素進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本算法不僅能保持視頻的主客觀質(zhì)量基本不變,而且平均能減少29.394%的去方塊濾波時(shí)間和11.901%的解碼時(shí)間,有效地提高了濾波的有效性,并減少了去方塊濾波及解碼時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN919.81;TN713
【圖文】：

(a)原始圖像 (b)方塊效應(yīng)圖像圖 1.2 序列 BsaketballDrill 的部分圖像對(duì)比應(yīng)的主要原因有以下三點(diǎn)：可以獨(dú)立的進(jìn)行變換、量化等過程，編碼參數(shù)可分布性相互獨(dú)立。預(yù)測(cè)過程中，可能使用不同圖像或不同位置的塊號(hào)可能會(huì)引起塊邊界的不連續(xù)性。技術(shù)會(huì)把這些誤差、失真等不斷傳遞到后續(xù)的編重影響了圖像的主觀質(zhì)量。目前，國(guó)內(nèi)外有很多研究，主要分為環(huán)路濾波（環(huán)內(nèi)濾波）和后置濾波器是一個(gè)在混合編碼器的環(huán)路內(nèi)，一個(gè)在環(huán)路外。技術(shù)研究領(lǐng)域有很多高效的環(huán)路濾波算法，如文利用補(bǔ)償值進(jìn)行分類的濾波算法，計(jì)算復(fù)雜度低

(c)FA-CFUC 算法重建圖像 (d)文獻(xiàn)[5]算法重建圖像圖 3.5 視頻序列 KristenAndSara 在 AI 配置模式下圖像間的對(duì)比(a)原始視頻圖像 (b)HM16.0 重建圖像(c) FA-CFUC 算法重建圖像 (d)文獻(xiàn)[5]算法重建圖像

42(c) FA-CFUC 算法重建圖像 (d)文獻(xiàn)[5]算法重建圖像圖 3.6 視頻序列 BasketballDrill 在 LDP 配置模式下圖像間的對(duì)比圖 3.5、3.6 為不同的視頻序列在不同的配置模式下，且 QP 為 22 時(shí)，原始視頻圖像和經(jīng) HM16.0、FA-CFUC 算法以及文獻(xiàn)[5]算法編碼后的重建圖像間的主觀對(duì)比。從圖中可以看到文獻(xiàn)[5]算法、FA-CFUC 算法及 HM16.0 算法相比，編碼后的重建圖像質(zhì)量都差不多，故本章所提算法對(duì)重建的視頻圖像質(zhì)量幾乎沒有影響。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 周作成;賈克斌;;新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年10期

2 唐華敏;杜建超;王慶雷;;視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC中的環(huán)路濾波技術(shù)分析[J];電視技術(shù);2014年11期

3 朱秀昌;李欣;陳杰;;新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)——HEVC[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年03期

本文編號(hào)：2794545