新一代高效视频编码关键技术的研究

发布时间：2017-09-30 08:40

  本文关键词：新一代高效视频编码关键技术的研究

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【摘要】：随着科学技术的迅猛发展,多媒体设备不断更新换代。人们对高清,超高清的视频资源的实际需求越来越大。此外,在大数据时代需要通过互联网传播的视频资源越来越多的现实情况对视频资源的压缩效率提出了更严苛的要求。在这样的现实背景与实际需求下,一代又一代的视频编码标准应运而生。新一代高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是基于传统的视频编码混合框架的高效视频编码国际标准,对编码框架中的各项技术均有技术革新,HEVC的编码效率相较于H.264/AVC的High Profile基础上提高了一倍。在国内,AVS组织也即将完成视频编码标准AVS-2的制定,在AVS+标准的基础上也显著地提升了编码效益。但在原有的编码技术基础上如何进一步提升压缩效率是研究人员们的热点研究问题,率失真优化技术作为提升编码效益的有力手段一直是研究重点。本文的组织结构主要如下:首先,介绍各大视频压缩标准的发展简史,并针对本文研究平台标准HEVC,3D-HEVC的编码框架和主要编码技术进行简要介绍。此外,针对率失真优化技术的基础概念、历史发展和研究现状进行了深入讨论。随后,对高效视频编解码国际标准HEVC的参考软件平台—HM的随机插入(Random Access,RA)结构下图片组(Group of Pictures,GOP)之间的参考关系进行统计分析,从宏观上发现现有的技术中所没有充分考虑到的GOP级的冗余信息,故此提出了GOP级的量化参数偏置值固定设置方案,确定了两个主要研究方向,作为本文的主要学术贡献,具体如下:1.针对二维编码系统,提出了RA结构下GOP级量化参数偏置值固定设置方案,应用于HEVC,AVS-2视频编码标准的参考软件代码HM16.4,RD11.0中,进一步去除了视频序列中GOP级的冗余信息,编码增益明显。2.针对基于深度的三维编码系统,提出了RA结构下纹理图和深度图的GOP级量化参数偏置值固定设置方案,应用于3D-HEVC视频编码标准的参考软件代码HTM14.1中,进一步去除了多视点视频序列GOP级的冗余信息,合成视点增益显著。
【关键词】：视频编码 率失真优化 GOP QP-OFFSET 参考关系
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景及意义10
• 1.2 国内外研究现状和发展态势10-17
• 1.2.1 H.26X系列10-12
• 1.2.2 MPEG-X系列12
• 1.2.3 HEVC与 3D-HEVC12-13
• 1.2.4 国内视频编码标准发展13-15
• 1.2.5 率失真优化技术研究15-17
• 1.3 本文的主要创新点17
• 1.4 本文的结构安排17-19
• 第二章 高效视频编码标准概述19-31
• 2.1 视频编解码标准技术概述19
• 2.2 新一代 2D视频编码标准19-24
• 2.2.1 HEVC编码框架19-23
• 2.2.2 主要编码结构23-24
• 2.3 新一代 3D视频编码标准24-26
• 2.3.1 3D-HEVC的编码框架24-25
• 2.3.2 主要编码技术25-26
• 2.4 量化技术26-28
• 2.5 率失真优化技术28-30
• 2.5.1 率失真优化技术模型28-29
• 2.5.2 拉格朗日系数λ确定29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第三章 二维视频编码系统中GOP级率失真优化技术31-46
• 3.1 RA结构下的GOP结构分析31-32
• 3.2 量化参数固定偏置技术在帧级QP值抉择中的使用规则32-33
• 3.3 RA下参考关系分析33-36
• 3.4 GOP级量化参数偏置值设置方法36-38
• 3.4.1 具体设置方法36-38
• 3.4.2 设置流程38
• 3.5 实验结果及复杂度分析38-45
• 3.5.1 HEVC实验结果38-44
• 3.5.2 AVS-2 实验结果分析44-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 三维视频编码系统中GOP级率失真优化技术研究46-61
• 4.1 深度图编码47-49
• 4.1.1 深度图的复杂度分析47-48
• 4.1.2 深度图在三维编码系统中的作用48-49
• 4.2 深度图与纹理图编码的参考关系分析49-50
• 4.3 深度图和纹理图量化参数偏置值设置方案50-53
• 4.4 实验结果分析53-60
• 4.4.1 视频序列及通用性能参数介绍53-54
• 4.4.2 实验结果54-60
• 4.5 本章总结60-61
• 第五章 总结与展望61-64
• 5.1 全文总结61-62
• 5.2 展望新一代高效视频编码技术H.26662-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-69
• 攻硕期间的研究成果69-70

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