检索结果-南通市图书馆

作者：徐才北方工业大学

学位级别：硕士

虚拟现实VR(Virtual Reality)360度视频是一种球面视频,相比于传统视频,VR 360度视频数据量更大、数据冗余度更高,现有的编码框架对这类视频的优化不足,因此,论文深入研究了VR 360度视频的特点,通过降低帧内模式决策和编码单元CU(Coding... 详细信息

虚拟现实VR(Virtual Reality)360度视频是一种球面视频,相比于传统视频,VR 360度视频数据量更大、数据冗余度更高,现有的编码框架对这类视频的优化不足,因此,论文深入研究了VR 360度视频的特点,通过降低帧内模式决策和编码单元CU(Coding Unit)划分过程的计算复杂度来提高编码器的编码速度。论文的主要工作包括以下两个方面:(1)针对现有编码框架中帧内模式决策过程存在的候选模式过多的问题,通过分析VR 360度视频的纹理特性和最佳预测模式间的统计关系,设计了一种改进的两阶段RMD(Rough Mode Decision)算法,减少了粗略模式决策RMD过程和率失真优化RDO(Rate-Distortion Optimization)过程候选模式的数量,加快了VR 360度视频帧内模式决策过程。首先,利用VR 360度视频纹理特性与CU尺寸之间的统计关系,筛选具有代表性的预测模式参与第一阶段RMD,粗略选出可能的预测方向范围。然后,根据第一阶段RMD选出的候选模式的特征,增减参与第二阶段RMD的模式数量,提高预测准确性同时减少用于RDO过程的候选列表的模式,进一步降低计算复杂度。实验结果表明,与HM16.16+360Lib 4.0参考模型相比,所提出的算法可以平均节省27.7%的编码时间,BD-rate仅损失0.8%。(2)上述改进算法依赖于CU的尺寸,为了进一步加快帧内预测算法的速度,论文结合VR 360度视频的特点研究了CU的划分过程,改进了基于编码比特数的CU划分提前终止算法。根据VR 360度视频的特性,对具有64×64,32×32和16×16的不同CU,利用采样法重新统计得到适用于VR 360度视频的CU编码比特阈值,实现VR 360视频CU的高效快速划分。实验结果表明,综合论文改进的两种快速算法,在全帧内配置下,与HM16.16+360Lib 4.0参考模型相比较,平均节省了49%的编码时间,且仅有1.7%的BD-rate增加。

关键词：虚拟现实360度视频快速帧内预测帧内模式决策 CU划分

基于区域决策树的虚拟现实360度视频帧内编码快速算法研究

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基于区域决策树的虚拟现实360度视频帧内编码快速算法研究

作者：康剑源北方工业大学

学位级别：硕士

ERP（Equi-Rectangular Projection）投影格式是360度视频常用的投影格式,其靠近两极的视频图像内容存在水平拉伸并产生失真,导致了HEVC（High Efficiency Video Coding）编码器的性能下降。为了提升编码器性能,论文针对ERP格式,利用决... 详细信息

ERP（Equi-Rectangular Projection）投影格式是360度视频常用的投影格式,其靠近两极的视频图像内容存在水平拉伸并产生失真,导致了HEVC（High Efficiency Video Coding）编码器的性能下降。为了提升编码器性能,论文针对ERP格式,利用决策树模型优化了帧内编码的CU（Coding Unit）划分过程和参考像素滤波过程。主要工作如下:（1）针对360度视频帧内编码CU划分编码复杂度高的问题,论文研究了CU划分的优化结构,利用相邻同尺寸CU的RD-cost和CU间的深度相关性构造了决策树属性,为不同区域和不同类型的决策树建立了不同的分类类别。根据决策树模型,设计了一种360度视频CU快速划分算法。在编码时,根据CU所属区域的不同,提取不同的样本属性,并根据决策树的分类结果判定当前CU是否提前划分或者剪枝,跳过某些深度的代价计算过程,减少了编码复杂度。实验结果表明,与标准算法HM16.20相比,提出的算法平均节省了28%的编码时间,BD-rate仅增加0.27%。（2）针对360度视频帧内编码对参考像素滤波方式判断不准确的问题,论文优化了参考像素滤波方式的配置,增加了参考像素采样点的数量,为ERP视频的不同区域设计了不同的决策树属性和分类类别,根据区域决策树模型,提出了一种360度视频参考像素滤波优化算法。优化算法将根据TU（Transform Unit）尺寸和所属区域决策树模型的分类结果,判断参考像素的滤波方式,使帧内预测过程具有更高的预测精度。实验结果表明,与标准算法HM16.20相比,提出的算法平均节省了0.1%的BD-rate,编码时间基本保持不变。

关键词：区域决策树虚拟现实360度视频帧内编码 HEVC 视频编码

基于区域方向性离差和的360度视频帧内快速算法研究

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基于区域方向性离差和的360度视频帧内快速算法研究

作者：王宇豪北方工业大学

学位级别：硕士

虚拟现实技术目前广受欢迎,其中最典型的应用是虚拟现实360度视频。虚拟现实360度视频具有超高的分辨率(通常为4K至8K),这导致它比传统视频需要更多的编码时间,现有算法缺乏对这类视频的优化。为了降低虚拟现实360度视频编码的计算复杂... 详细信息

虚拟现实技术目前广受欢迎,其中最典型的应用是虚拟现实360度视频。虚拟现实360度视频具有超高的分辨率(通常为4K至8K),这导致它比传统视频需要更多的编码时间,现有算法缺乏对这类视频的优化。为了降低虚拟现实360度视频编码的计算复杂度,论文针对等矩形投影(Equi-Rectangular Projection,ERP)格式下360度视频的编码单元(Coding Unit,CU)划分和模式选择问题进行研究,设计了CU划分和模式选择快速算法。主要创新点和工作内容如下:(1)针对360度视频帧内编码模式选择过程复杂的问题,研究了不同区域模式选择的规律,提出了区域方向性离差和(the Sum of Region-directional Dispersion,SRD)作为指标辅助计算角度模式的代价值。根据区域方向性离差和指标,设计了一种360度视频帧内模式选择快速算法。通过统计各区域选取的最优模式占比,计算各区域不同方向的区域方向性离差和确定模式选择区间,减少了粗略模式选择(Rough Mode Decision,RMD)和率失真优化(Rate Optimization Process,RDO)过程的候选模式数量。实验结果显示,所提出的算法可以减少29%的编码时间,而BD-rate仅增加1.0%。(2)针对360度视频帧内编码CU划分复杂度高的问题,论文统计了各区域中当前编码块与相邻块间划分深度的关系,各区域分别采用不同方向的离差和进行计算,设计了一种基于区域方向性离差和的CU快速划分算法。通过比较当前CU与既定阈值的大小,使大部分CU进行提前终止划分,使每个CU不必遍历每个深度。实验结果显示,所提出的算法节省了38%的编码时间,而BD-rate仅增加0.4%。(3)将前两种算法进行整合,形成论文的整体算法。实验结果显示,整体算法平均可节省53%的时间,BD-rate增加了1.6%。

关键词：虚拟现实360度视频区域方向性离差和 CU划分模式选择

基于子块复杂度的VVC多叉树划分快速算法研究

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基于子块复杂度的VVC多叉树划分快速算法研究

作者：张晨昕北方工业大学

学位级别：硕士

H.266/VVC（Versatile Video Coding）是新一代的视频编码标准,主要面向超高分辨率、高动态范围的超高清视频。为了使CU（Coding Units）划分更为灵活,VVC引入了嵌套四叉树的多叉树划分结构,导致编码时间显著增加。虚拟现实360度视频是H... 详细信息

H.266/VVC（Versatile Video Coding）是新一代的视频编码标准,主要面向超高分辨率、高动态范围的超高清视频。为了使CU（Coding Units）划分更为灵活,VVC引入了嵌套四叉树的多叉树划分结构,导致编码时间显著增加。虚拟现实360度视频是H.266/VVC的重要应用场景之一,具有与传统视频不同的统计特性,在多叉树划分上呈现不同的特点。目前针对虚拟现实360度视频的VVC多叉树划分优化研究较少。论文重点结合ERP投影格式下虚拟现实360度视频的特点,设计了多叉树划分决策快速算法。论文的主要内容和创新点如下:（1）论文研究了树型选择与CU纹理复杂度之间的关系,提出了一种四叉树划分提前终止算法。标准的多叉树划分过程中,编码器会同时尝试五种划分方式,选取其中代价最小的划分方式。论文通过统计分析ERP投影格式下虚拟现实360度视频不同纬度区域CU划分结构的特点,发现对于纹理复杂区域,从初次划分开始,编码器在五种候选划分方式中更倾向于连续选择四叉树结构,而一旦选择了二、三叉树划分方式,则不再尝试四叉树划分模式。基于此,论文通过计算CU的纹理复杂度,区分简单与复杂CU,使简单CU提前终止四叉树划分;对于复杂CU,设计了一种子块复杂度差异指标,辅助判断当前CU是否终止四叉树划分,节省编码时间。实验结果表明,在全帧内模式下,与现有的VTM8.0相比,编码时间节省了24%,WS-PSNR降低了0.02d B,BD-rate仅增加0.49%。（2）进一步地,论文研究了四叉树划分终止后,二、三叉树的划分与CU结构特点之间的关系,提出了一种二、三叉树划分快速决策算法。针对上述已终止四叉树划分的CU,论文通过分析纹理方向与CU划分方向之间的规律,利用方向测度判断二、三叉树的划分方向;论文在选定的划分方向上分析了二叉树与三叉树划分结构的特点,通过计算CU四个子块的复杂度,研究相邻子块是否分割或合并的问题,并根据特点选择最终的划分方式。将本部分算法与前述的四叉树划分提前终止算法结合,得到基于子块复杂度的VVC多叉树划分快速算法。实验表明,在全帧内模式下,与现有的VTM8.0相比,编码时间节省了42%,WS-PSNR降低了0.05d B,BD-rate仅增加1.11%。

关键词： VVC 多叉树虚拟现实360度视频 CU快速划分