HEVC框架下基于3D-SSIM的主觀質(zhì)量?jī)?yōu)化編碼研究.pdf

1、由于人們對(duì)視頻服務(wù)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，ITU-T和ISO聯(lián)合制定了新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC（High Efficiency Video Coding）。相比于H.264，新一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)具有更高的壓縮性能和主觀質(zhì)量。現(xiàn)有的視頻編碼框架，在進(jìn)行模式選擇時(shí)采用的失真度量均為客觀質(zhì)量計(jì)算方法:SSE(Sum of Squared Error)或SAD(Sum of AbsoluteDifference)?，F(xiàn)有的研究結(jié)果表明SSE和SAD

2、并不能很好地反映人眼對(duì)視頻質(zhì)量的主觀感受。因此提高視頻編碼的主觀質(zhì)量具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)HEVC框架下優(yōu)化主觀質(zhì)量的編碼方法進(jìn)行了研究，并提出了提高HEVC編碼器主觀性能的算法。
　　本文的研究?jī)?nèi)容包括:
　　1)本文首先對(duì)計(jì)算復(fù)雜度低且能較好反映視頻主觀特性的視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)算法:3D-SSIM(3D Structural Similarity)，進(jìn)行了分析并在時(shí)域相關(guān)性和紋理特性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，提出了用于視頻

3、編碼率失真優(yōu)化的3D-SSIM視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)改進(jìn)方法，分別為3DSSIMpzc和3DSSIMpdc，以及他們的融合算法3DSSIMp。實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的質(zhì)量評(píng)價(jià)算法3DSSIMp和3 DSSIMpzc得出的視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)與主觀分?jǐn)?shù)的相關(guān)性比3D-SSIM算法更高。同一場(chǎng)景下不同失真程度的視頻質(zhì)量進(jìn)行比較時(shí)，算法效果比3D-SSIM好，比較適合用于指導(dǎo)視頻編碼。
　　2)分析了基于3DSSIMpdc率失真優(yōu)化方法的不足，并提出了基于

4、1/(3D-SSIM)塊級(jí)λ自適應(yīng)調(diào)整的率失真優(yōu)化方法。在研究了3D-SSIM視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)算法與SSE的關(guān)系的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了λ調(diào)整因子的計(jì)算公式。從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)調(diào)整現(xiàn)有的基于SSE率失真優(yōu)化編碼框架下每個(gè)編碼塊的λ，提高視頻3D-SSIM分?jǐn)?shù)的目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，幀內(nèi)編碼模式下，改進(jìn)算法相比于HEVC測(cè)試模型模型，編碼性能提高了1％（Subjective Comparison of ENcoders based on fItted C