论文部分内容阅读
近年来随着互联网技术的快速发展和高速移动互联网的迅速普及,以数字视频为主要代表的多媒体内容在人们的日常生活和工作中扮演着越来越重要的角色,但是原始数字视频数据非常庞大,不便于存储和传输。视频编码技术能够以很小的主观质量为代价有效地压缩数字视频的数据量,从而实现视频的高效存储和快速传输。高效率视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是国际标准组织于2013年6月颁布的最新一代视频编码标准,它以更加灵活的编码结构为基础,通过扩大编码单元的尺寸、增加编码模式和引入新的处理环节等方法获得相对上一代视频编码标准超50%编码效率的提升。但是可以预见随着视频分辨率的不断增大将使得其所占用的存储空间和网络传输带宽也愈加巨大,业界对编码效率将提出更高的需求,因此如何面向下一代视频编码标准继续提升编码效率已成为当下学术界的热门研究问题。针对这一问题,本文在详细分析HEVC编码框架和其中诸多编码算法的基础上,进一步探索如何优化标准算法提升编码效率,最终提出三个能有效提升编码效率的方案:1.在HEVC的去除块效应滤波器的基础上,通过增加判断步骤定位算法带来的异常尖峰位置,并通过消除算法将其削去;2.在HEVC的帧内模式编码过程中将码流中占比很高的直流系数暂时略去不编码,在解码时通过基于纹理细节的预测算法利用相邻图像信息结合预测差值恢复该系数;3.在HEVC的环内图像处理环节引入一个新的自适应导向图像滤波器,填补HEVC标准中暂无保留图像边缘纹理环节的空白,实现图像自有边缘的锐化和纹理保留。实验结果表明:优化的去块效应滤波算法能更好地平滑视频中图像的块边界效应,带来约0.50%的编码效率提升;直流系数预测算法在不降低图像质量的前提下可有效节约1.38%的编码码率;自适应导向图像滤波器算法可以有效保存视频图像中物体本身自有的纹理和边缘信息从而提升图像的质量,该算法可以带来0.47%的编码效率提升。