隨著視頻信息處理技術(shù)的快速發(fā)展,高清視頻和超高清視頻已逐漸走進(jìn)我們的工作和生活。HEVC(High Efficiency Video Coding)作為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),在相同視頻圖像質(zhì)量的條件下,可以比前一代的H.264降低50%左右的碼流,特別適合高分辨率視頻的壓縮和傳輸。然而高分辨視頻經(jīng)過壓縮后的碼流數(shù)仍然很大,人們也越來越注重視頻編碼器在有限比特資源下的實(shí)際應(yīng)用效果,并希望壓縮后的視頻圖像質(zhì)量更加符合人眼視覺特征。HEVC雖然提高了整體壓縮效率,但它并沒有根據(jù)人眼視覺特征進(jìn)行編碼。因此,本論文針對HEVC視覺感知編碼技術(shù)展開研究具有重要的理論意義和良好的應(yīng)用價(jià)值。本文根據(jù)人類視覺系統(tǒng)的特征,針對不同的視頻場景研究基于視覺感知的HEVC編碼方法,主要完成的工作和成果如下:(1)搭建基于HEVC驗(yàn)證模型X265的編碼平臺(tái),分析HEVC的編碼信息;根據(jù)人眼視覺特性設(shè)計(jì)視覺感知編碼的總體方案,并選擇視頻圖像質(zhì)量的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(2)針對背景靜止的視頻場景,提出了一種基于HEVC壓縮域的運(yùn)動(dòng)感知圖提取方法。首先在當(dāng)前幀HEVC編碼之后,提取出運(yùn)動(dòng)矢量、劃分結(jié)構(gòu)以及編碼模式等編碼信息;然后快速判別當(dāng)前幀是否存在全局運(yùn)動(dòng),并對當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)矢量求取幅值得到運(yùn)動(dòng)矢量幅值圖;接著在空間域和時(shí)間域上分別對運(yùn)動(dòng)矢量幅值進(jìn)行處理,從而快速有效的檢測出當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)區(qū)域;最后根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和紋理強(qiáng)度將提取的運(yùn)動(dòng)區(qū)域生成運(yùn)動(dòng)感知圖,為后續(xù)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的視覺感知編碼提供參考。(3)針對全局運(yùn)動(dòng)的視頻場景,設(shè)計(jì)了一種基于邊緣檢測的紋理感知圖提取方法。首先采用Canny算子對當(dāng)前幀進(jìn)行邊緣檢測得到當(dāng)前幀二值化后的邊緣圖;接著對邊緣圖中當(dāng)前CU所在的區(qū)域進(jìn)行邊緣點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì);然后利用圖像中相鄰區(qū)域的相似性對結(jié)構(gòu)化紋理區(qū)域進(jìn)行處理;最終生成包含當(dāng)前幀平坦區(qū)域、結(jié)構(gòu)化紋理區(qū)域和復(fù)雜紋理區(qū)域的紋理感知圖,為后續(xù)紋理區(qū)域的視覺感知編碼提供參考。(4)針對視覺感知編碼中比特資源分配的問題,提出了一種編碼塊量化參數(shù)調(diào)整和變換域頻率系數(shù)壓制的方法。對于背景靜止場景,利用運(yùn)動(dòng)感知圖進(jìn)行量化參數(shù)的調(diào)整和頻率系數(shù)壓制,提升運(yùn)動(dòng)區(qū)域圖像質(zhì)量;對于全局運(yùn)動(dòng)場景,利用紋理感知圖進(jìn)行頻率系數(shù)壓制,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量的方向?qū)吘墘K進(jìn)行處理,保證視頻圖像質(zhì)量的同時(shí),降低峰值碼率和整體碼流比特?cái)?shù)。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN919.81
【部分圖文】：

它區(qū)域則為非感興趣區(qū)域。因此，利用 HVS 的這些特性，可用來指導(dǎo)現(xiàn)有的視頻編碼過程。目前針對 H.264 的感興趣區(qū)域編碼研究已經(jīng)取得了一定的成果，而HEVC 中沒有引入關(guān)于視覺感知的編碼技術(shù)，針對 HEVC 的視覺感知編碼研究還處于起步階段[17]。因此，本論文對基于視覺感知的 HEVC 編碼技術(shù)展開研究具有重要的理論意義和良好的應(yīng)用價(jià)值。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 HEVC 編碼技術(shù)HEVC 采用的是混合編碼框架，其框架結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。HEVC 引入了更加靈活的塊劃分、幀間預(yù)測非對稱運(yùn)動(dòng)劃分和多方向的幀內(nèi)預(yù)測模式等眾多的編碼工具，進(jìn)一步提高了壓縮性能[18]。

分技術(shù)同區(qū)域上實(shí)現(xiàn)更為靈活的編碼，HEVC 提供編碼單元（Coding Unit, CU）、預(yù)測單元（Pnsform Unit, TU）[19,20]。這種劃分方式能夠針劃分方式。在 HEVC 中，一幀視頻圖像被 64×64、32×32、16×16 或 8×8，具體可由用戶個(gè)亮度編碼塊（Coding Block, CB）和兩個(gè)法。一個(gè) CTU 可以不劃分，是一個(gè) 64×64U 是否繼續(xù)劃分由劃分標(biāo)志位（記為 Flag）度為 d 的 CU，如果 Flag 為 1，則 CU 可以劃 CU 不劃分。如圖 1-2 給出了 CU 的劃分層次到最大，不能繼續(xù)劃分。

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文U 是幀內(nèi)和幀間預(yù)測的基本單元，貫穿著整個(gè)預(yù)測環(huán)節(jié)，比如，幀運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測和預(yù)測參考圖像索引號(hào)。相對于 H.264，HEVC 采用 劃分模式，其中幀內(nèi)模式包括：2N×2N 和 N×N，幀間 PU 模式包括e、2N×2N、N×N、N×2N、2N×N、2N×nU、2N×nD、nL×2N 和 nR×1-3 為 PU 預(yù)測模式的劃分形式，表 1-1 為 HEVC 與 H.264 在 PU 劃比。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 何志輝;黃山;冉耕;;一種改進(jìn)視覺背景提取模型的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測算法[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2015年11期

2 肖志濤;王紅;張芳;耿磊;吳駿;李月龍;李峰;;復(fù)雜自然環(huán)境下感興趣區(qū)域檢測[J];中國圖象圖形學(xué)報(bào);2015年05期

3 穆春迪;謝劍斌;閆瑋;劉通;李沛秦;;面向動(dòng)攝像機(jī)的高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測[J];中國圖象圖形學(xué)報(bào);2015年03期

4 朱宏;蔣剛毅;王曉東;陳芬;郁梅;邵楓;彭宗舉;;一種基于人眼視覺特性的視頻質(zhì)量評價(jià)算法[J];計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

本文編號(hào)：2815989