基于HEVC/H.265的屏幕内容编码研究
发布时间：2021-12-17 03:42
屏幕内容是指由电子设备生成的图像/视频,例如漫画,3-D游戏,捕获的计算机屏幕,有文字覆盖的视频等。随着移动互联网和云计算的兴起,屏幕内容编码受到广泛关注。现有的基于预测加变换的视频编码技术如HEVC对屏幕内容的压缩效果并不好。本文对屏幕内容的显示原理、特性以及HEVC压缩影响进行了分析,并根据屏幕内容的特性在HEVC编码框架基础上提出了一种图案匹配模式用于提高屏幕内容编码效率。论文具体的研究工作如下:（1）分析了原始屏幕内容和视频应用中的屏幕内容的显示原理。对屏幕内容的特性进行分析,将其与自然视频比较,并分析了HEVC编码框架对压缩屏幕内容的影响。最后用HEVC分别压缩自然视频和屏幕内容进行实验,验证了基于预测加变换的HEVC编码框架对屏幕内容编码效果不理想。（2）提出了一种图案匹配模式,作为一种额外的编码工具融合进HEVC编码框架中,用于提升屏幕内容编码效率,该模式首先对屏幕内容进行色彩预处理,将YUV像素值转换为基本色和索引映射,即对应的色彩分量和结构分量。由于屏幕内容的色彩分量和结构分量有不同的特性,对其采用不同的编码。对基本色进行预测编码,预测情况采用两层分级编码,未预测成功...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型HEVC视频编码器（灰色部分为解码模块）
依赖条分割（Depedent slice segments）的结构允许把特定波前入口点或片的数据放入单独的 NAL 单元，相比把所有的数据都编码进一个条内，可能以更低的时延把数据传输到分组化系统 波前入口点的依赖条只能在另一个条分割的解码过程开始后才能进行解码 依赖条分割在低时延编码中很有效，而其它并行工具可能不利于压缩性能 2.3 帧内预测帧内预测按 TB 的大小，根据帧内预测的模式以及已解码 PU 的边界样点值来形成帧内预测信号 相比 H.264/MPEG-4AVC 中的 8 个预测方向，HEVC 定义了 33 个不同方向的角度预测，对应于 4x4 到 32x32 的 TB 大小 可能的预测方向如图 2.5 所示 另外，也可以使用平面（Planner）预测以及直流（DC）预测 对于色度块，HEVC 允许编码器使用垂直，水平，平面和直流预测模式以及帧内导出等五种模式 帧内导出模式即指定色度的预测模式和亮度预测模式一样
图 3.1 屏幕内容示例.2 屏幕内容显示原理原始的 Word PPT TXT 以及 PDF 等文档中的文字即使在放大或者缩小后依然能够清晰，这主要是由于这些文档中的文字信息并非是以位图图像存储的，而是根据字符编码表，保存时将字符转化为码表中对应的二进制编码码流，将这些二进制编码码流写入应的文件中进行持久化存储，这一过程称之为字符编码 常见的字符编码的码表有 AS表，Unicode 码表，UTF-8 码表以及中国的 GBK 码表 表 3.1 列出了最经典的 ASCII 码的部分字符的编码码流，从表中可以看出按照 ASCII 码表，在对字符 A 进行存储时，实储的是字符A对应的二进制码流01000001而非字符A对应的各像素点的RGB或YUV值表 3.1 ASCII 码表部分字符编码二进制码流 十进制码流 十六进制码流 字符00111100 60 3C <
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维帧内串匹配屏幕图像编码算法[J]. 陈先义,赵利平,陈治中,林涛. 计算机应用. 2015(09)
[2]基于HEVC屏幕图像编码的哈希表的优化算法[J]. 金小娟,张培君,林涛. 计算机工程与应用. 2014(17)
[3]结合全色度HEVC和有损字典算法的屏幕图像编码[J]. 张培君,金小娟,王淑慧,周开伦,林涛. 计算机科学. 2014(03)
[4]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)
[5]融合全色度LZMA与色度子采样HEVC的屏幕图像编码[J]. 张培君,王淑慧,周开伦,林涛. 电子与信息学报. 2013(01)
本文编号：3539345
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型HEVC视频编码器（灰色部分为解码模块）
依赖条分割（Depedent slice segments）的结构允许把特定波前入口点或片的数据放入单独的 NAL 单元，相比把所有的数据都编码进一个条内，可能以更低的时延把数据传输到分组化系统 波前入口点的依赖条只能在另一个条分割的解码过程开始后才能进行解码 依赖条分割在低时延编码中很有效，而其它并行工具可能不利于压缩性能 2.3 帧内预测帧内预测按 TB 的大小，根据帧内预测的模式以及已解码 PU 的边界样点值来形成帧内预测信号 相比 H.264/MPEG-4AVC 中的 8 个预测方向，HEVC 定义了 33 个不同方向的角度预测，对应于 4x4 到 32x32 的 TB 大小 可能的预测方向如图 2.5 所示 另外，也可以使用平面（Planner）预测以及直流（DC）预测 对于色度块，HEVC 允许编码器使用垂直，水平，平面和直流预测模式以及帧内导出等五种模式 帧内导出模式即指定色度的预测模式和亮度预测模式一样
图 3.1 屏幕内容示例.2 屏幕内容显示原理原始的 Word PPT TXT 以及 PDF 等文档中的文字即使在放大或者缩小后依然能够清晰，这主要是由于这些文档中的文字信息并非是以位图图像存储的，而是根据字符编码表，保存时将字符转化为码表中对应的二进制编码码流，将这些二进制编码码流写入应的文件中进行持久化存储，这一过程称之为字符编码 常见的字符编码的码表有 AS表，Unicode 码表，UTF-8 码表以及中国的 GBK 码表 表 3.1 列出了最经典的 ASCII 码的部分字符的编码码流，从表中可以看出按照 ASCII 码表，在对字符 A 进行存储时，实储的是字符A对应的二进制码流01000001而非字符A对应的各像素点的RGB或YUV值表 3.1 ASCII 码表部分字符编码二进制码流 十进制码流 十六进制码流 字符00111100 60 3C <
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维帧内串匹配屏幕图像编码算法[J]. 陈先义,赵利平,陈治中,林涛. 计算机应用. 2015(09)
[2]基于HEVC屏幕图像编码的哈希表的优化算法[J]. 金小娟,张培君,林涛. 计算机工程与应用. 2014(17)
[3]结合全色度HEVC和有损字典算法的屏幕图像编码[J]. 张培君,金小娟,王淑慧,周开伦,林涛. 计算机科学. 2014(03)
[4]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)
[5]融合全色度LZMA与色度子采样HEVC的屏幕图像编码[J]. 张培君,王淑慧,周开伦,林涛. 电子与信息学报. 2013(01)
本文编号：3539345
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3539345.html
