视频编码去块滤波算法研究

论文摘要

基于宏块的混合编码技术是现在以及将来一段时间内视频编码的主流,但是在压缩率较高的情况下会产生明显的块效应,导致编码图像主观质量明显下降。去块滤波技术能够有效的去除视频编码中的块效应,改善图像的主观视觉质量,因此越来越得到广泛的关注。本文研究了基于视频编码标准的去块滤波技术,针对H.264环路滤波算法的缺陷提出一种基于人类视觉系统的快速环路滤波算法(FLF算法)。首先,本文概括了视频编码技术的发展和视频编码标准,并对H.264编码标准中的关键技术进行了综述;接着研究了块效应的产生与视频编码标准中的变换量化的关系,指出了量化失真是影响视频质量的块效应的主要因素;并分析比较了当前编码标准中的环路滤波和后处理滤波两种典型的去块滤波算法。最后,分析利用人类视觉系统的亮度和复杂度掩蔽效应构造模式判别函数对视频帧进行不同区域的模式选择,并进行不同强度的滤波以改进H.264算法。实验结果表明,与H.264原有的算法相比,FLF算法能够大幅度减少计算复杂度,图像块效应判断标准表明FLF算法能够提高去块滤波后的视频质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 去块滤波研究现状
• 1.3 论文研究工作概要及全文结构安排
• 1.3.1 主要研究工作
• 1.3.2 论文章节安排
• 第二章 视频编码的基本框架和标准
• 2.1 视频编码标准的发展
• 2.2 H.264 标准
• 2.3 AVS 标准
• 2.4 MPEG 标准
• 第三章 块效应和去块滤波
• 3.1 块效应的形成
• 3.1.1 变换量化方法理论
• 3.1.2 量化与块效应
• 3.2 视频编码中的去块滤波
• 3.2.1 环路滤波
• 3.2.2 后处理去块滤波
• 3.2.3 滤波算法的比较
• 3.3 视频质量的判断标准
• 3.3.1 主观质量评测标准
• 3.3.2 客观质量评测标准
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于HVS 的环路滤波快速算法
• 4.1 人类视觉系统
• 4.1.1 人类视觉系统结构
• 4.1.2 人类视觉系统视觉特性
• 4.1.3 人类视觉系统与视频编码相关的特性
• 4.1.4 人类视觉系统在视频去块滤波中的应用
• 4.2 基于HVS 快速环路滤波算法描述
• 4.2.1 模式选择
• 4.2.2 滤波模块
• 4.2.3 算法实现
• 4.3 仿真结果及分析
• 4.3.1 算法复杂度分析
• 4.3.2 客观评价
• 4.3.3 主观质量测量
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献