面向高性能視頻編碼的變換編碼技術(shù)研究.pdf

1、20世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，多媒體技術(shù)的發(fā)展，基于視頻技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、視頻會(huì)議等應(yīng)用也越來越普遍。視頻技術(shù)正在向大數(shù)據(jù)量，高分辨率的方向發(fā)展。視頻大數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)對(duì)視頻技術(shù)的發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。因而高效率的視頻壓縮技術(shù)對(duì)視頻技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展顯得尤為重要。2003年5月由運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)和視頻編碼專家組(VCEG)組成的聯(lián)合編碼小組JVT發(fā)布了當(dāng)前主流的編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC。相比于之前的編碼

2、標(biāo)準(zhǔn)，H.264/AVC的視頻壓縮性能提升了50％。十年之后，2013年1月由MPEG和VCEG組成的聯(lián)合編碼小組JCT-VC發(fā)布了新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)-高性能視頻編碼(HEVC)。HEVC在H.264的基礎(chǔ)上性能又提升了50％。
　　現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)都是通過預(yù)測(cè)編碼去除時(shí)間和空間的冗余得到殘差信號(hào)，殘差信號(hào)通過變換量化后進(jìn)行熵編碼。而殘差的數(shù)據(jù)量占據(jù)整個(gè)編碼數(shù)據(jù)量的絕大部分。因此一個(gè)好的變換編碼方式將會(huì)大大提高編碼器的壓縮效率。

3、無論是H.264還是HEVC，其變換都是采用固定的變換基，然而不同圖像的紋理特性不一樣，其預(yù)測(cè)殘差的統(tǒng)計(jì)特性存在差異。對(duì)于不同統(tǒng)計(jì)特性的殘差采取相同的變換方式，顯然無法有效地消除殘差的相關(guān)性。
　　本文從變換編碼出發(fā)，做了兩方面的研究。一方面通過增加未來視頻編解碼器(Future Video Codec，F(xiàn)VC1)變換基的種類來改進(jìn)FVC的變換編碼效率。另一方面希望通過自適應(yīng)的變換基來改進(jìn)變換編碼的效率。具體來說，本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

4、如下:
　　1、提出自適應(yīng)多變換技術(shù)，在FVC現(xiàn)有的編碼框架上，通過增加DCT-Ⅴ，DCT-Ⅷ，DST-Ⅰ三種變換基，編碼器通過遍歷不同的變換基找出一個(gè)最適合編碼的變換基作為當(dāng)前的變換基，自適應(yīng)多變換技術(shù)為變換內(nèi)容提供了不同的變換方式，相比于之前只有固定變換基的變換方式，自適應(yīng)性更高。本文同時(shí)統(tǒng)計(jì)和分析變換基的使用情況，提出了快速的自適應(yīng)多變換技術(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的自適應(yīng)多變換算法可以提升壓縮效率2％～3％左右。
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