高效視頻編碼中的去塊效應(yīng)濾波研究.pdf

1、在現(xiàn)代社會(huì)信息交流中，視頻通信占據(jù)著通信數(shù)據(jù)流量的絕大部分，視頻傳播前進(jìn)行壓縮是解決視頻數(shù)據(jù)過(guò)于龐大導(dǎo)致傳輸困難的有效辦法。盡管目前視頻數(shù)據(jù)的壓縮比已經(jīng)比較高，但動(dòng)輒數(shù)GB的視頻數(shù)據(jù)仍然是網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠的主要因素。在視頻圖像質(zhì)量不變的情況下，盡可能地令視頻數(shù)據(jù)達(dá)到更高的壓縮比是科研人員一直追求的目標(biāo)。目前所面臨的主要問(wèn)題是既要保證令人滿意的圖像質(zhì)量，又要盡可能少的占用存儲(chǔ)和通信資源。視頻壓縮的基本原理是利用視頻圖像數(shù)據(jù)的空間

2、冗余度和時(shí)間冗余度。舍棄不重要的數(shù)據(jù)信息，盡量使用較少的標(biāo)志信息來(lái)表示大量的像素信息。除了大量的冗余信息可供壓縮，利用人眼的視覺(jué)暫留來(lái)壓縮不必要的像素信息也是非常重要的。由于視頻編碼的重要性，目前該技術(shù)正成為多媒體時(shí)代最熱門的技術(shù)之一。隨著視頻編碼在編碼性能上的優(yōu)異表現(xiàn)和試用范圍的擴(kuò)大，新的視頻編碼技術(shù)和對(duì)應(yīng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，視頻編碼的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。伴隨著人們對(duì)2k，4k甚至8k等超高清視頻資源的需求迅速增加，這對(duì)新的視頻編碼

3、技術(shù)又提出了更大的挑戰(zhàn)。
　　為了提高視頻編碼壓縮率，圖像分塊編碼廣泛應(yīng)用在各種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中。這種基于塊的編碼方法既帶來(lái)非?？捎^的性能提升，也帶來(lái)了不小的問(wèn)題。在不更改視頻編碼基于塊編碼這種框架的前提下，為了解決基于塊編碼導(dǎo)致視頻資源發(fā)生的邊界效應(yīng)、振鈴效應(yīng)、圖片失真等問(wèn)題，以往的各個(gè)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和最新的高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)編碼后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行了一定的后處理運(yùn)算，以減小視覺(jué)上的不良體驗(yàn)，同時(shí)在一定程度提升編碼性能。
　　在

4、最新的高效視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(HEVC)中已經(jīng)提出了幾種方法（去塊濾波和SAO）來(lái)緩解這些問(wèn)題，但無(wú)論在視覺(jué)主觀感受上還是編碼性能上仍不能讓人滿意。因此，我們提出了一個(gè)新的思路，使用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)全新的濾波器模型來(lái)替代高效視頻編碼中的后處理過(guò)程。本論文中使用的是深度學(xué)習(xí)中常用的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)隨機(jī)梯度下降法來(lái)學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)，經(jīng)過(guò)大量的訓(xùn)練和不斷地更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)后，我們得到了固定的網(wǎng)絡(luò)模型。在各個(gè)分辨率下的視頻編碼測(cè)試序列中