基于视觉感知的屏幕内容视频编码优化算法研究

发布时间：2021-01-09 03:12

　　随着屏幕共享、视频会议、远程视频教育和云游戏等新兴应用的出现,对基于屏幕内容特定特征的视频编码策略提出了更高的要求。与摄像机拍摄的自然视频不同,屏幕内容视频通常包括计算机直接生成的文本、图表、图形和摄像机拍摄的自然视频区域。为了给屏幕内容视频提供实时、低延迟的传输,ITU-T视频编码专家组（VCEG）和MPEG动态图像专家组（MPEG）于2014年正式启动了基于HEVC（High Efficiency Video Coding）的屏幕内容编码扩展标准化进程,称作HEVC-SCC。考虑到原始HEVC-SCC编码框架中的关键编码技术:率失真优化和码率控制。它们都忽略了人眼视觉系统的感知特性,导致感知编码效率低。其次,它们还忽略了屏幕内容视频的内容特性,如有锐利的边缘以及帧与帧之间的内容不变和突变性等。针对上述问题,深入分析了人眼视觉感知特性与HEVC-SCC率失真优化模型的关系,并用以指导码率控制,达到根据视频内容自适应调整码率,从而提高屏幕内容视频感知编码效率的目的。主要工作包括以下三方面:首先,提出了基于感知特征的HEVC-SCC率失真优化算法。由于HEVC-SCC率失真优化模型中所有... 

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IBC工具编码示例

23第3章基于感知特征的HEVC-SCC率失真优化算法3.1引言考虑到现有的HEVC-SCC中的率失真技术延续的是原来的HEVC之中的，其中的编码失真度量标准SSE和基于QP的拉格朗日算子与人眼视觉感知相关性较低，从而导致视频的感知编码效率较低。为了提升编码视频的主观质量以及感知编码效率，不少研究学者提出了基于率失真优化模型的感知视频编码方法。该方法主要可以分为两种：第一，结合现有的一些主观失真度量方法来代替原来的客观失真度量方法；第二，提取视频内容感知特征，利用所得感知特征来调节拉格朗日算子，完成差异化编码过程。从2.3节对于率失真优化的描述中我们可以看到HEVC-SCC率失真优化过程有着较为明显的不足：HEVC-SCC率失真优化模型中的拉格朗日算子λ只是量化参数QP的一个函数，如果不改变量化参数值，那么在率失真优化过程中，即使是对不同视频内容的测试序列，λ的取值是一样的，这也意味着现有的HEVC-SCC率失真优化算法中忽略视频内容的感知特性，如图3.1所示。然而通过实验讨论分析可得，λ值对视频编码性能的提升有着非常明显的效果，相对较大的λ值可以使得编码重建视频失真度高、码率消耗低。图3.1序列“Web-Browsing”部分块及其对应的λ值虽然在基于HEVC率失真优化模型的感知视频编码方向有了不少的研究工作，但是大部分都是基于自然视频的，没有考虑屏幕内容视频的特征，并且由于人眼视觉系统的复杂性，现有的研究方法或者没有考虑视频的时域感知特性，或

当前CTU和参考CTU的图解


本文编号：2965860