基于HEVC视频编码标准的后处理技术的研究

作     者：盛希 

作者单位：北京工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：尹宝才

授予年度：2013年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：HEVC 后处理技术 去方块滤波 样点自适应补偿 

摘      要：视频编码标准经历了JPEG、MPEG、AVS等几代标准的发展，逐渐形成了以H.264/AVC为代表的比较成熟的第二代视频编码标准。近年来随着数据信息量的增大，H.264/AVC标准已经不再能满足人们的需求，因此VCEG和MPEG两大标准组织进行合作，成立了名为JCT-VC（Joint Collaborative Teamon Video Coding）的组织，为新一代视频编码标准HEVC（High EfficiencyVideo Coding）的发展提供平台。HEVC标准继承了H.264/AVC基于传统的混合编码框架和主要思想，其中的后处理技术也在不断进行改进。后处理技术设于编码环路内部，主要包括去方块滤波技术和样点自适应补偿技术两种。后处理技术针对重建图像的方块效应进行优化，有效地降低了图像由于预测、量化带来的失真，使作为参考图像的重建图像更接近原始图像，以此减小参考图像的失真累积。本文以研究HEVC的后处理技术为核心，提出了两种加权运算的方法，该方法有效的改善了图像的视觉质量。论文主要的研究成果包括以下两个方面： 1．提出基于去方块滤波的加权算法。由于HEVC灵活的块分割结构，去方块滤波对于块边界的判断通常是基于重建图像自身的块来决定的，因此只考虑到重建图像内块与块之间的相关性。本文提出的加权算法，利用重建图像与原始图像之间的相关性，求出相应加权系数并应用于重建图像的去方块滤波中，在一定程度上缩小了重建图像与原始图像的差距，有效的提升了图像压缩的主观质量。 2．提出基于样点自适应补偿的加权思想。样点自适应补偿技术基于HEVC的分块结构进行操作，对不同的块结构根据其自身特性选取不同的补偿值，以达到减小图像失真的目的。由于补偿值类型的不同，进行了样点补偿的相邻块差距会随之增大，本文提出在选取不同类型补偿值的块边界处进行权值修改，以弱化块边界补偿值的方式达到减小块效应的目的。该方法改善了图像的主观质量，在一定程度上弱化了块效应的的视觉效果。