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视频编码中自适应插值滤波器的算法研究

作　者: 周晋
导　师: 张玉明；苏建伟
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: H.264/AVC 自适应插值滤波器早期判断复杂度
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

H₂64／Avc标准采用了分数精度运动估计算法来提高估计精度和压缩率。为了进一步提高插值运算的精度，新一代视频压缩标准（HEvc）采用了自适应的插值滤波器（Adaptive Interpolation Filter）来完成分数像素点的插值计算，该滤波器的抽头系数在何一帧中自行更新。该方法可大幅提高压缩比，不过复杂度较高。本论文的目标是在保持图像压缩率不损失的条件下减低自适应插值滤波器的算法复杂度。木文提山的第一个改进方案利用编码中产生的统计信息对是否应用自适应滤波器进行早期判断，这样可以阻止第—轮滤波的进行来减低编码时间。本文通过分析编码中分块信息的概率分布，得到了小分块发生概率和自适应滤波器性能之间的关系，对于采用自适应滤波器无法提高编码效率的视频，通过设定合适的阈值屏蔽后续滤波过程。本文提出的第二个方法主要针对自适应滤波器中的系数计算部分。通过忽略“跳过模块”（Skip：Mode）中的系数计算过程，可以减低一部分复杂度。综合方法一和方法二，对于cIF精度的视频，可以平均减低56％的编码时间，对于1080P高清视频，平均减低16％的编码时间。本文提出的第三个改进针对自适应滤波器的第一遍编码部分。和方法一不同，本方法可以应用于所有类型的视频，并可以稳定地减低可观的编码时间。通过探究首遍编码与整个自适应算法的关系，本方法简化了第一遍编码中的算法步骤。实验验证，对于1080P分辨率的视频，本方法可以稳定地减低20％的编码时间，PsNR也有微小的提升，从而实现了减低复杂度同时保持编码质量的目标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章绪论  6-22
  1.1 视频编码概念  6-9
  1.2 H.264／Avc标准  9-11
  1.3 下一代视频编码标准(HEVC)和自适应插值滤波器(AIF)  11-21
    1.3.1 HEVC 中的提案  11-13
    1.3.2 自适应插值滤波器  13-21
  1.4 绪论部分的总结及本论文的方向  21-22
第二章自适应插值滤波器使用判断与 Skip 模式计算削减  22-36
  2.1 自适应滤波器的复杂度分析  22-25
  2.2 算法一，基于分块信息的自适应滤波器的早期使用判断  25-30
    2.2.1 运动估计中的分块信息  25-26
    2.2.2 自适应滤波器的效果和分块信息的关系  26-30
  2.3 算法二：屏蔽 Skitp 模块的参数计箅过程  30-32
    2.3.1 H.264／AVC中的 Skip模块  30-32
  2.4 实验结果  32-34
  2.5 实验结果的讨论以及本方法的缺陷  34-36
第三章屏蔽帧内预测的双通道滤波器  36-40
  3.1 帧内预测部分的预测算法  36-37
  3.2 实验结果  37-40
第四章结论  40-42
  4.1 结论  40
  4.2 进一步工作  40-42
致谢  42-44
参考文献  44-46

视频编码中自适应插值滤波器的算法研究

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