【摘要】：新一代的高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding,HEVC)標準比上一代的視頻編碼標準具有更高的壓縮率。然而優(yōu)秀的編碼性能通常伴隨著巨大的編碼復雜度。而且基于塊的編碼方式會引起方塊效應,嚴重影響了視頻的主客觀質量及用戶體驗。故在HEVC標準中使用了環(huán)路去方塊濾波來減少方塊效應。但是去方塊濾波過程較復雜,不利于實時的視頻應用。本文針對HEVC環(huán)路去方塊濾波中存在的冗余計算和步驟,提出了兩種HEVC的自適應環(huán)路去方塊濾波快速算法。經(jīng)統(tǒng)計和分析可知,同一濾波單元內(nèi)兩個邊界的濾波情況具有很強的一致性。而且在濾波過程中用于限制像素修正幅度的限幅函數(shù),極大地增加了計算量。故本文提出第一種合并基本濾波單元計算的HEVC去方塊濾波快速算法。首先合并基本濾波單元。然后以絕對誤差和的方式計算像素變化率等參數(shù),再對邊界進行濾波決策。最后,使用簡化的強濾波或原始的弱濾波算法對像素進行修正。實驗結果顯示,本算法平均減少了18.001%的去方塊濾波時間和6.875%的解碼時間,且對視頻的主客觀質量幾乎沒有影響,達到了改善去方塊濾波性能的目的。獲取邊界強度是去方塊濾波中的關鍵步驟,但對相同情況的邊界進行了冗余計算。而且濾波前后像素值不變和濾波后視頻質量更差的情況較多。濾波也僅有強、弱濾波兩種類型,自適應性較低。故本文提出第二種基于像素絕對誤差分類的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度的計算次數(shù)。然后,用邊界處的像素絕對誤差與閾值對濾波邊界進行篩選。再用像素絕對誤差求取濾波塊的像素變化率,根據(jù)自適應閾值將濾波邊界分為四種模式。最后,對不同的模式使用不同的濾波算法對像素進行修正。實驗結果證明,本算法不僅能保持視頻的主客觀質量基本不變,而且平均能減少29.394%的去方塊濾波時間和11.901%的解碼時間,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間。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.81;TN713
【圖文】：

(a)原始圖像 (b)方塊效應圖像圖 1.2 序列 BsaketballDrill 的部分圖像對比應的主要原因有以下三點：可以獨立的進行變換、量化等過程，編碼參數(shù)可分布性相互獨立。預測過程中，可能使用不同圖像或不同位置的塊號可能會引起塊邊界的不連續(xù)性。技術會把這些誤差、失真等不斷傳遞到后續(xù)的編重影響了圖像的主觀質量。目前，國內(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在混合編碼器的環(huán)路內(nèi)，一個在環(huán)路外。技術研究領域有很多高效的環(huán)路濾波算法，如文利用補償值進行分類的濾波算法，計算復雜度低

(c)FA-CFUC 算法重建圖像 (d)文獻[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[5]算法重建圖像

42(c) FA-CFUC 算法重建圖像 (d)文獻[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，原始視頻圖像和經(jīng) HM16.0、FA-CFUC 算法以及文獻[5]算法編碼后的重建圖像間的主觀對比。從圖中可以看到文獻[5]算法、FA-CFUC 算法及 HM16.0 算法相比，編碼后的重建圖像質量都差不多，故本章所提算法對重建的視頻圖像質量幾乎沒有影響。

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 周作成;賈克斌;;新一代視頻編碼標準HEVC關鍵技術及其應用[J];北京工業(yè)大學學報;2014年10期

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

3 朱秀昌;李欣;陳杰;;新一代視頻編碼標準——HEVC[J];南京郵電大學學報(自然科學版);2013年03期

本文編號：2794545