基于QSHVC的远程医疗视频编码快速算法研究

发布时间：2020-04-14 11:36

【摘要】：近年来,医疗改革作为一个热度极高的社会关键词,不论是国家还是公众都期盼尽早解决看病难、看病贵的问题。目前,受技术手段和网络设备的限制,我国远程医疗的应用并不广泛,并且由于医疗行业有着自身的特点和要求,对实时的语音传递和高清晰度的图像交流有着很高的要求。医疗行业中要求的高清晰度图像质量直接由视频编码决定,因此视频图像的编码和传输是远程医疗的关键技术之一。由于在远程医疗应用中,不同网络的通信能力(比如有线网络和无线网络)以及各种终端系统的处理能力都不尽相同。因此可伸缩视频编码为解决这一问题开辟了新的有效道路。在相同的实验条件下对H.264/AVC和HEVC进行测试,部分视频序列采用HEVC编码的复杂度超过采用H.264/AVC的四倍。所以,基于HEVC的可伸缩视频编码标准SHVC必然具有很高的编码效率,但是同时编码也更加复杂,这就严重限制了SHVC在实时和无线环境中的广泛应用。因而研究QSHVC的可伸缩视频编码的快速算法具有重要意义。由于QSHVC质量可伸缩能够在相同的空间分辨率和帧率下根据网络状态提供不同的显示质量,具有很强的适应性和重要的意义,所以本文主要研究QSHVC质量可伸缩性视频编码的快速算法。首先,通过利用层间相关性来预测可能的深度,排除可能性较小的深度;其次,对可能的编码深度,采用层间预测模式进行编码,并对得到的残差系数进行分布拟合检验,判断是否满足拉普拉斯分布从而跳过帧内模式;最后,对深度编码得到的深度残差系数判断是否满足深度提前终止判断条件,如果满足该条件则提前终止以提高编码速度。本文提出的QSHVC质量可伸缩视频编码的快速算法相比较于SHVC的参考软件HM-11.0在造成BDBR平均减少0.23%的情况下,平均编码时间提高了79%,比文献[43]的算法提高了10.49%。同时在率失真方面,BDBR也优于文献[43]。因此,从上述实验中可得出结论:本文的算法在编码效率损失很小的情况下可以显著提高编码速度,而且BDBR和BDPSNR也有所改善。
【图文】：

方向图,模式,角度,方向

内预测：码是根据视频图像的空间和时间相关性，使用已经编码的单从而消除视频序列的空间冗余。相比于 H.264 的 9 种帧内预C 编码标准中规定，亮度分量的预测单元涵盖了所有的编码元为的大小为 64x64，经过不断划分，最小可以划分成 4x4。anar 模式、DC 模式以及 33 种角度模式[46]共同组成了预测其中，Planar 模式的帧内模式编号为 0，是 HEVC 所特有的向和垂直方向的像素平均值作为当前编码单元的预测值，可值缓慢变化的区域；DC 模式的帧内模式编号为 1，可以准确像素平坦区域；剩下的 33 种角度预测，可以精确地预测视频。如图 2.5 所示，这 33 种角度模式的具体方向排布如下。

原理图,可伸缩,空间,原理图

SHVC 空间可伸缩视频编码是对不同分辨率大小的视频图像进行编码频分辨率低的基本层和视频分辨率高的增强层，，空间可伸缩包含一个一个增强层。如图 2.7 是一个空间伸缩的原理图，当进行 SHVC 空，编码器对输入的原始图像进行下采样(下采样比例系数有 1.5 和 2 两层码流，并对基本层码流进行解码重建，再进行内插处理,形成编码考视频；而基本层码流和增强层码流最后复用得到可伸缩视频码流。间的相似性，HEVC 在编码中引进了层间预测技术,主要包括:层间帧间预测和层间剩余预测三种重要的预测方式。相比较 HEVC 编码标利用基本层和增强层之间的相关性引进了层间预测技术，从基本层的的信息，作为增强层编码的依据和参考。这样既掌握了可靠的参考数少增强层的编码时间，并且能够提高快速编码的准确性。QCIF 序列基本层编码器基本层码流
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R-05;TN919.81

【参考文献】