检索结果-南通市图书馆

基于经验变差函数的360度视频cu划分快速算法

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

北京工业职业技术学院学报 2021年第4期20卷 23-28页

作者：侯岩北方工业大学北京100144

随着虚拟现实技术的发展,360度视频越来越受欢迎。这些视频在使用标准编码器进行编码之前,要先将其转换为2D图像平面格式。为了提高编码效率,专家们提出了新一代视频编码标准H.266/VVC(Versatile Video Coding),然而,VVC分区模式的多样... 详细信息

随着虚拟现实技术的发展,360度视频越来越受欢迎。这些视频在使用标准编码器进行编码之前,要先将其转换为2D图像平面格式。为了提高编码效率,专家们提出了新一代视频编码标准H.266/VVC(Versatile Video Coding),然而,VVC分区模式的多样性导致编码360度高分辨率视频耗时过长。针对上述问题,设计一种cu划分早期决策算法。通过对ERP(Equirectangular projection)视频的统计实验,发现这类视频采用水平分区的概率大于垂直分区。利用经验变差函数设计算法衡量纹理方向差异度,再根据编码单元水平与垂直2个方向的差异程度选择不同的分区。实验结果表明:在全帧内模式下,与VVC测试模型VTM4.0相比,该算法节省了35.42%的编码时间,BD-rate仅增加0.70%。

关键词： H.266/VVC 360度视频编码 cu快速划分经验变差函数

基于自适应QP和cu深度范围预测的虚拟现实视频编码优化算法研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于自适应QP和CU深度范围预测的虚拟现实视频编码优化算法研究

作者：张京北方工业大学

学位级别：硕士

虚拟现实技术发展迅猛,相关的应用应运而生,典型的如虚拟现实视频。虚拟现实视频含有庞大的数据量,对现有的传输和存储系统是个巨大的挑战。最新的HEVC(High Effi ciency Video Coding)编码标准能够压缩处理平面视频,但是无法直接压缩... 详细信息

虚拟现实技术发展迅猛,相关的应用应运而生,典型的如虚拟现实视频。虚拟现实视频含有庞大的数据量,对现有的传输和存储系统是个巨大的挑战。最新的HEVC(High Effi ciency Video Coding)编码标准能够压缩处理平面视频,但是无法直接压缩处理球状的虚拟现实视频。为此,联合视频探索小组(Joint Video Experts Team,JVET)提出将虚拟现实视频通过投影转化为二维视频,再利用现有的视频编码标准进行编码的方案。然而,虚拟现实视频的高帧率和高分辨率特点使得压缩过程具有极高的计算复杂度。为了降低编码复杂度和降低输出码率,论文重点针对等矩形投影(Equirectangular Projection,ERP)格式下虚拟现实视频的帧内编码和量化问题进行研究,设计了适用于虚拟现实视频的cu划分快速算法和自适应QP算法。主要创新点如下:(1)针对虚拟现实视频帧内编码复杂度高的问题,论文研究了ERP格式下虚拟现实视频帧的投影拉伸规律,统计了编码单元深度与投影拉伸程度间的关系,设计了一种基于划分深度区间预测的cu快速划分算法。将当前帧按照WS-PSNR权重分为两个区域,根据不同区域图像在ERP投影过程中拉伸程度的不同,采用不同的相邻参考块预测划分深度区间,减少划分的复杂度。论文进一步研究了PU深度、投影分区与帧内预测模式间的关系,设计了一种帧内模式快速决策方法,减少候选模式的数量。实验结果表明,论文提出的算法可以降低39.3%的编码时间,而BD-rate仅增加0.8%。(2)高帧率高分辨率虚拟现实视频码流的数据量十分巨大,为减小输出码率,缓解传输压力,论文设计了一种自适应QP算法。论文分析了ERP投影格式下WS-PSNR权重、量化参数与重建质量间的关系,采用QP补偿的方法,对WS-PSNR权重小的区域采用正补偿,而对WS-PSNR权重大的区域采用负补偿,实现自适应调节QP的效果。实验结果表明,论文提出的算法可减少1.77%的BD-rate,WS-PSNR基本保持不变。

关键词：虚拟现实视频 cu快速划分模式选择自适应QP

基于朴素贝叶斯分类的DVC-HEVC快速转码

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

太赫兹科学与电子信息学报 2020年第2期18卷 235-240页

作者：华玲唐韬卿粼波何小海荣松四川大学电子信息学院四川成都610065 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 北京百度网讯科技有限公司北京100085

分布式视频编码(DVC)与传统视频编码之间的转码为移动终端设备之间的低功耗视频通信提供了一种有效的实现思路。以DVC与HEVC转码为研究对象,利用DVC解码端信息,针对高效视频编码(HEVC)中复杂度极高的编码单元(cu)划分过程进行复杂度优... 详细信息

分布式视频编码(DVC)与传统视频编码之间的转码为移动终端设备之间的低功耗视频通信提供了一种有效的实现思路。以DVC与HEVC转码为研究对象,利用DVC解码端信息,针对高效视频编码(HEVC)中复杂度极高的编码单元(cu)划分过程进行复杂度优化研究。在DVC解码端提取与cu划分相关的纹理复杂度、运动矢量及预测残差3种特征信息;在HEVC编码端基于朴素贝叶斯原理建立cu快速划分模型,模型生成后便可以通过输入特征信息对当前cu划分进行快速决策,避免大量率失真(RD)代价计算过程。实验结果表明,本方案在编码比特率略有上升的情况下大幅缩短了HEVC编码时间,平均下降幅度达到58.26%,且几乎不影响视频质量。

关键词：分布式视频编码高效视频编码朴素贝叶斯分类模型 cu快速划分

基于H.266/VVC的帧内编码单元快速划分方案研究

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于H.266/VVC的帧内编码单元快速划分方案研究

作者：吴奥博郑州轻工业大学

学位级别：硕士

作为新一代的视频编码标准,H.266/通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)在以前的视频编码标准基础上引入了新的技术,包括嵌套多类树的四叉树(Quad Tree With Nested Multi-type Tree,QTMT)划分结构和65种角度帧内预测模式。其中QTM... 详细信息

作为新一代的视频编码标准,H.266/通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)在以前的视频编码标准基础上引入了新的技术,包括嵌套多类树的四叉树(Quad Tree With Nested Multi-type Tree,QTMT)划分结构和65种角度帧内预测模式。其中QTMT划分结构进一步增强了编码单元(Coding Unit,cu)划分的灵活性,提高了VVC的编码效率,但也显著提高了编码复杂度。为了降低帧内编码的复杂度,本文针对cu快速划分决策算法进行了研究,主要工作如下:(1)针对cu划分占据大量编码时间的问题,本文提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的cu快速划分决策算法。首先根据cu的划分模式比例构建针对cu划分的SVM模型。其次,提取cu的标准差(Standard Deviation,SD)、梯度、边缘点比例(Edge Point Ratio,EPR)以及子cu中的SD和EPR的最大比率选择更可靠的相关特征。最后,利用所选特征离线训练了两个SVM模型,为编码单元是否划分以及划分方向提供指导。仿真结果表明,与VTM7.0相比,所提出的算法可以平均节省54.05%的编码时间,BDBR增加1.54%。(2)针对cu纹理特征依赖手动提取的问题,本文提出了一种基于残差网络(Residual Network,Res Net)的cu快速划分决策算法。首先根据cu划分模式的比例探索有效的Res Net模型。接下来,设计基于Res Net的分类模型预测cu划分模式,该模型的首个卷积层结合对称和非对称卷积核从而有效提取cu纹理特征。其次,将RD cost引入损失函数以提高CNN模型的预测精度。最后设置两种阈值方案来实现编码复杂性和编码性能之间的折衷。实验结果表明,与VTM7.0相比,“快速”方案节省了55.12%的编码时间,BDBR增加了1.83%;“中等”方案节省了47.03%的编码时间,BDBR仅增加了1.27%。

关键词： H.266/VVC cu快速划分支持向量机残差网络

基于CTU复杂度的360度视频编码优化算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CTU复杂度的360度视频编码优化算法研究

作者：杨柯北方工业大学

学位级别：硕士

虚拟现实360度视频(以下简称360度视频)需要超高的分辨率以提供身临其境的视觉效果和动态视角,巨大的数据量给编码和传输带来挑战。在等距柱状投影(Equi-rectangular Projection,ERP)格式下,360度视频图像会产生不同程度的拉伸,引入大... 详细信息

虚拟现实360度视频(以下简称360度视频)需要超高的分辨率以提供身临其境的视觉效果和动态视角,巨大的数据量给编码和传输带来挑战。在等距柱状投影(Equi-rectangular Projection,ERP)格式下,360度视频图像会产生不同程度的拉伸,引入大量冗余数据,明显影响编码速度以及编码性能。因此,关于360度视频的编码优化研究受到了广泛关注。为了提升编码性能,减少编码时间,论文提出了基于编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)复杂度的360度视频编码优化算法,对HEVC(High Efficiency Video Coding)中的量化和编码块划分过程进行优化。主要研究内容及创新点如下:第一,针对360度视频编码在量化过程中量化参数(Quantization Parameter,QP)偏移选择适应性差的问题,以及当前很多QP偏移选择算法对高纬度区域的平坦块或低纬度区域的复杂块量化不佳的情况,论文研究了在ERP投影格式下的视频图像特点,设计了一种度量CTU复杂度的新指标,提出了基于CTU复杂度的自适应QP偏移选择算法。该算法根据复杂度将CTU分为五个级别,为每个级别确定不同的QP偏移值,可以较好地量化赤道区域存在的平坦块和两极区域存在的复杂块,通过提高感兴趣区域的质量并降低平坦区域的码率提高编码性能。实验结果表明,与最新的HM16.20参考模型相比,所提出的算法能够提高0.40d B的WS-PSNR,节省1.99%的BD-rate。第二,针对360度视频编码在编码单元(Coding Unit,cu)划分过程中遍历全部深度导致复杂度高的问题,论文研究了各级别下编码块与相邻块的相关性,统计了不同级别下四个划分深度的比例,提出了基于CTU复杂度和空域相关性的cu划分快速算法。该算法根据CTU级别确定不同的深度预测方法,级别1的CTU遍历2和3深度,级别5的CTU遍历0和1深度,级别2、3、4的CTU根据空域相关性选择对应的参考CTU计算平均深度,根据设定的阈值区间得到预测深度。通过减少深度遍历过程,降低编码复杂度。实验结果表明,所提出的算法能够减少37.25%的编码时间。

关键词： 360度视频编码自适应QP偏移选择 cu快速划分 CTU复杂度空域相关性

VVC下虚拟现实视频的多类型树及码率控制算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

VVC下虚拟现实视频的多类型树及码率控制算法研究

作者：侯岩北方工业大学

学位级别：硕士

近年来,虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)发展迅速,虚拟现实360度视频(简称360度视频)也越来越受欢迎。360度视频在编码之前需要投影到二维平面中,目前最常用的投影方法是等距柱状投影(Equirectangular projection,ERP)。采用这种投影... 详细信息

近年来,虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)发展迅速,虚拟现实360度视频(简称360度视频)也越来越受欢迎。360度视频在编码之前需要投影到二维平面中,目前最常用的投影方法是等距柱状投影(Equirectangular projection,ERP)。采用这种投影方式会导致360度视频在高纬度区域拉伸严重,影响了编码效率。根据ERP视频的特点,论文提出了多类型树块划分模式的早期决策算法以及基于CTU(Coding Tree Unit)信息熵的码率控制算法来分别提升编码速度和编码性能。第一,针对360度视频在多类型树划分过程中遍历全部划分模式导致的复杂度高的问题,论文研究了在ERP投影格式下的cu(Coding Unit)划分过程。经过统计发现,ERP视频的拉伸现象会影响VVC(Versatile Video Coding)编码块划分的模式选择,导致水平划分模式的选择概率更高。论文提出了一种基于变差函数和马氏距离的快速划分算法,设计了度量方向差异性的指标,根据cu尺寸优化了阈值的选取。实验结果表明,该算法与VTM(VVC test model)4.0相比,在BDBR仅增加0.66%的条件下节省了32.13%的编码时间。第二,论文研究了ERP投影下的虚拟现实视频的码率分配算法。针对ERP投影两极区域冗余数据量大特点,论文提出了一种基于CTU信息熵的码率控制算法。该算法设计了一种加权的CTU级比特分配方案,通过调控高信息量区域和低信息量区域CTU的权重来重新分配码率。实验结果表明,与VTM4.0相比,在Lowdelay配置下的BDBR(Bjontegaard delta bit rate)平均降低了1.29%,编码时间仅平均增加了6.13%;在Randomaccess配置下的BDBR平均降低了0.66%,编码时间仅平均增加1.8%。

关键词： 360度视频编码 cu快速划分多类型树码率控制变差函数马氏距离

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

H.266/VVC帧内编码快速算法研究

H.266/VVC帧内编码快速算法研究

作者：张栋琪重庆邮电大学

学位级别：硕士

广播电视、网络直播、视频点播、视频会议等视频应用已走入千家万户,成为生活中不可或缺的一部分。随着人们对更高分辨率、更高帧率以及更高色彩饱和度视频消费的追求,HEVC标准的压缩性能已难以满足市场应用需求。为了减少视频数据给传... 详细信息

广播电视、网络直播、视频点播、视频会议等视频应用已走入千家万户,成为生活中不可或缺的一部分。随着人们对更高分辨率、更高帧率以及更高色彩饱和度视频消费的追求,HEVC标准的压缩性能已难以满足市场应用需求。为了减少视频数据给传输与存储带来的压力,联合视频探索小组开发了VVC标准。VVC在HEVC的基础上采用许多新的编码技术或对原有算法进行改进,大大提高了视频编码效率,但也极大增加了编码复杂度,阻碍了VVC的应用与产业化推广。为了降低VVC的计算复杂度,本文针对VVC标准中的帧内预测部分,提出了以下两种帧内预测快速算法。首先,本文提出了一种基于图像纹理特性与残差系数分布的cu快速划分算法。该算法首先利用当前cu像素值与平均值的绝对平均差值对cu的纹理复杂度进行判断。如果当前cu的纹理比较平坦,则当前cu不再进一步进行划分;如果当前cu的纹理比较复杂,则对当前cu进行对称的粗划分,分为上下分区与左右分区。然后基于当前cu残差系数的分布,判断不同分区的相似度,根据相似度的大小确定跳过水平划分还是垂直划分。最后,在JVET建议的通用测试条件下对该算法进行性能测试。实验结果表明,当编码结构配置为全帧内时,所提出的算法平均减少了52.1%的编码时间,而PSNR下降仅为0.07d B,编码效率损失为1.43%。其次,本文提出了一种基于参考样本与统计特性的帧内预测模式快速决策算法。该算法首先基于参考样本行对最优的帧内预测模式进行粗略判定,如果参考样本分布均匀,则排除帧内预测模式中的方向预测模式;如果参考样本分布不均匀,基于MPM列表与最优帧内预测模式的关系,对RD列表进行优化,减少需要进行率失真代价计算的候选模式数量。最后,在JVET建议的通用测试条件下对算法进行性能测试。实验结果表明,当编码结构配置为全帧内时,所提出的算法平均减少了32.79%的编码时间,而PSNR下降仅为0.16d B,编码效率损失为1.25%。

关键词： VVC 帧内预测 cu快速划分帧内预测模式快速决策

H.266/VVC编码单元快速划分算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

H.266/VVC编码单元快速划分算法研究

作者：文舟长沙理工大学

学位级别：硕士

作为替代高效视频编码(High Efficiency Video Coding)的新一代编码标准,通用视频编码(Versatile Video Coding)以大量增加计算复杂度为代价获得了更优秀的编码效率,其编码时间比HEVC增加了将近10倍。VVC中新引入的多类型树(Multi-type ... 详细信息

作为替代高效视频编码(High Efficiency Video Coding)的新一代编码标准,通用视频编码(Versatile Video Coding)以大量增加计算复杂度为代价获得了更优秀的编码效率,其编码时间比HEVC增加了将近10倍。VVC中新引入的多类型树(Multi-type Tree)划分结构使编码单元(Coding Unit)可以灵活划分以满足各种纹理模式。但是,这种划分结构会导致VVC编码器的计算负载显著增加。减少计算复杂度的同时控制编码质量的损失是对VVC进行快速优化的目标。本文根据VVC帧内预测中编码块获得最优划分结果的复杂过程,利用子块的纹理特征和相邻块深度设计了多类型树划分快速算法和编码块划分提前终止算法。本文的主要内容如下所示:1.论文研究了多类型树划分选择与cu子块的纹理特征的关系,发现二叉树划分在水平或垂直方向的选择上与cu子块的方向梯度差异有着密切关联。论文提出了一种利用子块的纹理特征的多类型树划分快速算法,利用子块的方向梯度的差异来跳过冗余的二叉树划分,定义了 SBGD(gradient difference of sub-block)来衡量cu子块的梯度差异,通过比较水平SBGD和垂直SBGD的值来跳过不必要的二叉树划分来减少计算复杂度。此外,根据三叉树划分与子块的标准差的差异之间的相关性,论文利用子块标准差的差异跳过冗余的三叉树划分。针对多类型树划分中的二叉树划分和三叉树划分,本文分别利用了子块的不同纹理特征进行冗余划分方式的跳过,该算法平均的编码时间节省达到41%,而BDBR只有大约0.95,BD-PSNR为-0.04。2.在一帧图像内,相邻cu的纹理特征非常相似,而且深度也相差很小。论文分析了编码完成后的相邻cu的深度之间的相关性,提出了一种基于相邻块深度的cu划分提前终止决策算法。考虑到一帧图像中除最左侧和最上侧的cu,其余cu都有直接相邻的左侧和上侧cu。该方法利用当前cu的左侧和上侧的已编码cu的深度来参考当前cu的深度范围判定其是否可以提前终止当前cu继续划分。在帧内预测中,本文通过提前终止当前cu划分可以避免计算更大深度下的冗余的率失真代价,该算法平均的编码时间节省达到27.80%,而BDBR只有1.07,BD-PSNR为-0.05。

关键词：视频编码 H.266/VVC 帧内预测 cu快速划分

基于子块复杂度的VVC多叉树划分快速算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

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