基于背景帧的监控和会议视频的帧间快速编码算法

发布时间：2021-01-27 15:25

　　随着科技和网络的迅猛发展,人们对高清监控和会议视频的需求持续增长。新一代高效视频编码标准（High Efficiency Video Coding,HEVC）在H.264标准的基础上,其压缩效率提高了将近50%,但编码复杂度大幅增加。为了降低监控和会议视频的编码复杂度,本文基于虚拟背景帧对编码单元（Coding Unit,CU）划分、预测单元（Prediction Unit,PU）模式选择和运动估计三个模块的算法进行优化。本文提出了基于虚拟背景帧的帧间CU划分和PU模式选择快速算法。首先,对原始视频序列进行像素统计分析生成虚拟背景帧,并利用虚拟背景帧对CU进行分类。然后,对不同类别CU的划分和PU模式选择结果进行统计分析。统计分析表明,不同类别CU的划分和PU模式选择具有各自的特点。因此,依据每个类别CU的划分结果和纹理复杂度,设计提前终止CU划分方案,以跳过不必要的CU深度遍历过程。根据每个类别CU的PU模式选择特点,跳过可能性较小的PU模式检测,以降低PU模式遍历过程的复杂度。实验结果表明,与HM16.9编码器相比,该算法在BDBR平均增加1.93%和BDPSNR平均下降0.07d... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

PeopleOnStreet视频序

重庆邮电大学硕士学位论文第4章基于虚拟背景帧运动属性分类的快速运动估计算法524.4.2主观质量分析本章提出的算法与HM16.9标准算法在LD接入方式下的主观质量对比结果如图4.9至图4.12所示，其测试序列依次为PeopleOnStreet、Cactus、Vidyo1、Johhny。其中PeopleOnStreet和Cactus为监控视频测试序列，Vidyo1和Johhny为会议视频测试序列。通过监控和会议视频的主观对比图可知，本章算法与HM16.9标准算法的重构图像在视觉上很难分辨，这再次验证了本章算法能够在减少编码时间的同时，保证编码后的视频质量与原始视频基本相同。(a)HM16.9算法中PeopleOnStreet的重构图像(b)本章提出算法中PeopleOnStreet的重构图像图4.9PeopleOnStreet视频序列主观质量对比图(a)HM16.9算法中Cactus的重构图像(b)本章提出算法中Cactus的重构图像图4.10Cactus视频序列主观质量对比图(a)HM16.9算法中Vidyo1的重构图像(b)本章提出算法中Vidyo1的重构图像图4.11Vidyo1视频序列主观质量对比图

重庆邮电大学硕士学位论文第4章基于虚拟背景帧运动属性分类的快速运动估计算法524.4.2主观质量分析本章提出的算法与HM16.9标准算法在LD接入方式下的主观质量对比结果如图4.9至图4.12所示，其测试序列依次为PeopleOnStreet、Cactus、Vidyo1、Johhny。其中PeopleOnStreet和Cactus为监控视频测试序列，Vidyo1和Johhny为会议视频测试序列。通过监控和会议视频的主观对比图可知，本章算法与HM16.9标准算法的重构图像在视觉上很难分辨，这再次验证了本章算法能够在减少编码时间的同时，保证编码后的视频质量与原始视频基本相同。(a)HM16.9算法中PeopleOnStreet的重构图像(b)本章提出算法中PeopleOnStreet的重构图像图4.9PeopleOnStreet视频序列主观质量对比图(a)HM16.9算法中Cactus的重构图像(b)本章提出算法中Cactus的重构图像图4.10Cactus视频序列主观质量对比图(a)HM16.9算法中Vidyo1的重构图像(b)本章提出算法中Vidyo1的重构图像图4.11Vidyo1视频序列主观质量对比图

【参考文献】：
期刊论文
[1]HEVC帧间编码的快速CU尺寸和PU模式决策算法[J]. 吴良堤,冯桂.  华侨大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]新一代视频编码标准——HEVC[J]. 朱秀昌,李欣,陈杰.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2013(03)

硕士论文
[1]HEVC帧间编码单元划分快速算法研究[D]. 宣茜玮.哈尔滨工业大学 2018



本文编号：3003284