虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前廣受歡迎,其中最典型的應(yīng)用是虛擬現(xiàn)實(shí)360度視頻。虛擬現(xiàn)實(shí)360度視頻具有超高的分辨率（通常為4K至8K）,這導(dǎo)致它比傳統(tǒng)視頻需要更多的編碼時(shí)間,現(xiàn)有算法缺乏對(duì)這類視頻的優(yōu)化。為了降低虛擬現(xiàn)實(shí)360度視頻編碼的計(jì)算復(fù)雜度,論文針對(duì)等矩形投影（Equi-Rectangular Projection,ERP）格式下360度視頻的編碼單元（Coding Unit,CU）劃分和模式選擇問題進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了CU劃分和模式選擇快速算法。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和工作內(nèi)容如下:（1）針對(duì)360度視頻幀內(nèi)編碼模式選擇過程復(fù)雜的問題,研究了不同區(qū)域模式選擇的規(guī)律,提出了區(qū)域方向性離差和（the Sum of Region-directional Dispersion,SRD）作為指標(biāo)輔助計(jì)算角度模式的代價(jià)值。根據(jù)區(qū)域方向性離差和指標(biāo),設(shè)計(jì)了一種360度視頻幀內(nèi)模式選擇快速算法。通過統(tǒng)計(jì)各區(qū)域選取的最優(yōu)模式占比,計(jì)算各區(qū)域不同方向的區(qū)域方向性離差和確定模式選擇區(qū)間,減少了粗略模式選擇（Rough Mode Decision,RMD）和率失真優(yōu)化（Rate Optimization Process,RDO... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

虛擬現(xiàn)實(shí)視頻編碼框架

第二章幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼及圖像特征描述關(guān)鍵技術(shù)第二章幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼及圖像特征描述關(guān)鍵技術(shù)本章主要介紹了本文研究的幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼過程和幾種圖像特征描述方法，章節(jié)安排如下：在2.1節(jié)闡述了幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼的研究現(xiàn)狀；在2.2節(jié)介紹幾種用于圖像特征描述的方法；在2.3節(jié)中比較幾種圖像特征描述方法，并引出本文提出的新型圖像特征描述指標(biāo)以及建立本文算法的整體框架。2.1幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼的研究現(xiàn)狀幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼過程中最重要的兩個(gè)部分是CU劃分和模式選擇。CU劃分在高效視頻編碼（HighEfficiencyVideoCoding，HEVC）框架中，處理一幀視頻圖像首先需要將其劃分成多個(gè)編碼樹單元（CodingTreeUnit，CTU），CTU通常大小為64×64像素；然后對(duì)每個(gè)CTU進(jìn)行Z字型編碼，CTU的劃分如圖2-1所示；計(jì)算當(dāng)前CTU的RD-cost值，并計(jì)算其四個(gè)子CU的RD-cost值之和，將兩者進(jìn)行比較。若當(dāng)前CTU的RD-cost值較小，則停止劃分；若四個(gè)子CU的RD-cost值之和較小，則將當(dāng)前CTU劃分為四個(gè)子CU，并進(jìn)入下一深度的劃分過程，直至劃分結(jié)束。圖2-1CTU劃分過程傳統(tǒng)CU劃分過程弊端是極其明顯的，對(duì)于每個(gè)CU都需要依次遍歷計(jì)算其與四個(gè)子CU的代價(jià)值，對(duì)于圖像特征相對(duì)簡(jiǎn)單的CU，不能跳過深度較大的劃分過程，嚴(yán)重影響其編碼速度。CU從尺寸為64×64經(jīng)四叉樹劃分至尺寸為8×8

第二章幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼及圖像特征描述關(guān)鍵技術(shù)9的過程如圖2-2所示。圖2-2四叉樹劃分過程因此需要找出可以提前終止CU劃分的方法，而不是每個(gè)CU都需要從深度為0開始判斷直至深度為3。Zhang[13]等人提出了一種基于360度視頻加權(quán)均方誤差的CU快速劃分算法，算法中將其作為依據(jù)計(jì)算當(dāng)前CU與子CU之間的相似度并進(jìn)行CU的提前終止劃分，該算法可以減少31%的編碼時(shí)間，且BD-rate只增加了0.3%。Guan[14]等人提出了在HEVC編碼框架下CU劃分和模式選擇的快速幀內(nèi)算法，該算法減少了54%的編碼時(shí)間，BD-rate僅增加了1.4%。Li[15]等人將球面與平面下的率失真優(yōu)化過程進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了在HEVC中球面域下的最優(yōu)率失真關(guān)系并設(shè)計(jì)算法。Li[16]等人提出了一種基于深度空間相關(guān)性和率失真特征的CU快速劃分算法，該算法利用提前劃分和提前終止的策略進(jìn)行CU劃分，利用空間相鄰CU的深度相關(guān)性估計(jì)CU的候選深度范圍，該算法平均可以減少43.3%的時(shí)間，BD-rate增加0.6%。Chen[17]等人提出了一種基于深度范圍預(yù)測(cè)和減少預(yù)測(cè)模式的幀內(nèi)快速算法，該算法對(duì)前一幀的模式信息進(jìn)行分析得出一種新的特征并與編碼樹單元（CTU）深度范圍建立新的模型，以跳過不必要的CU分割，該算法減少了43.2%的時(shí)間，BD-rate增加0.4%。Liao[18]等人提出了一種兩部分幀內(nèi)快速算法，首先利用CTU深度空間相關(guān)性和貝葉斯決策規(guī)則加速CU劃分，然后根據(jù)當(dāng)前CU的深度信息和方向信息跳過不必要的模式。該算法平均減少52.9%的編碼時(shí)間。Zhang[19]等人提出了一種基于編碼比特?cái)?shù)的CU提前終止劃分算法，根據(jù)編

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于學(xué)習(xí)模型的3D-HEVC提前Merge模式終止算法[J]. 李躍,楊高波,丁湘陵,朱亞培.  通信學(xué)報(bào). 2019(07)
[2]通用串預(yù)測(cè)算法及在AVS2屏幕與混合內(nèi)容視頻編碼中的應(yīng)用[J]. 趙利平,周開倫,林濤,郭靖.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2019(09)
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碩士論文
[1]基于局部紋理特征的HEVC幀內(nèi)快速預(yù)測(cè)算法研究[D]. 李璐.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于視頻特征分析的HEVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)自適應(yīng)算法的研究[D]. 劉德源.電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3062605