【正文】 29 為 Kristen and Sara (720p*60 fps)序列，應(yīng)用 LowDelay B 編碼方式，令 QP=37。 HEVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)中的比特率是用來(lái)作為衡量在相同 均方誤差情況下比特率下降的平均值 [20]的，正數(shù)表示在相同質(zhì)量下所增加的比特率。參數(shù)beta_offset_div2 是用來(lái)調(diào)整去塊效應(yīng)濾波應(yīng)用像素的數(shù)量的，參數(shù) tc_offset_div2用來(lái)調(diào)整應(yīng)用在前面的所確定的像素上的濾波的數(shù)量（包括自然邊界）。然而，不同的序列或部分相同的序列具有不同的特征，根據(jù)序列、圖像甚至視頻片的內(nèi)容選擇去塊效應(yīng)濾波 的數(shù)量是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 參數(shù) β是用來(lái)對(duì)需要濾波的邊界的位置、濾波強(qiáng)度的選擇和普通濾波操作時(shí)塊邊界需要被修正像素的個(gè)數(shù)的參量進(jìn)行控制的。 圖 27 β、 tc與 QP 的關(guān)系 普通濾波后的像素值 p0‘、 q0‘， p1‘和 q1‘，色度去塊效應(yīng)的 p0‘、 q0‘是通過(guò)深度 N 定義范圍的，如公式（ ）所示。剪裁增加了去塊效應(yīng)濾波的自適應(yīng)性。去塊效應(yīng)濾波根據(jù)由公式（ ）得到偏移量 c。 0s = （ p2 + 2p1 6p0 + 2q0 + q1 + 4） 3 () 1s = （ p2 3p1 + p0 + q0 + 2） 2 () 3s = （ 2p3 5p2 + p1 + p0 + q0 + 4） 3 () 河海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 用于修改像素的偏移量 q0、 q1 和 q2 是通過(guò)相應(yīng)的將 p 轉(zhuǎn)換到 q 得到的。 p1 = （（（ p2 + p0 +1） 1） p1 + ?0 ） 1 () q1 = （（（ q2 + q0 +1） 1） q1 + ?0 ） 1 () 忽略剪切操作，濾波器的脈沖響應(yīng)對(duì)應(yīng)像素位置 , p1被修改為 (8 19 1 9 3)/32。 此外，當(dāng)且僅當(dāng)滿(mǎn)足公式（ ）時(shí)，對(duì)通過(guò)塊邊界的行、列像素點(diǎn)進(jìn)行去塊效應(yīng)濾波操作。 濾波塊邊界每行像素值 p0 和 q0 值如公式（ ）、公式（ ）所示。 濾波操作 （ 1）普通濾波 當(dāng)在一幅圖片中包含一個(gè)傾斜表面 (或線(xiàn)性斜坡信號(hào) )并穿過(guò)一塊邊界時(shí)，濾波器將被激活。 |p202p10+p00|+|p232p13+p03|3/16β () |q202q10+q00|+|q232q13+q03|3/16β () 若滿(mǎn)足公式（ ），就可以在塊 P 中修改塊邊界的最近的和次近的兩個(gè)像素的值，若不滿(mǎn)足就只有最近的一個(gè)被修改。若第 0 行和第 3 行（即第 1 和第 4 行）滿(mǎn)足不等式（ ）、（ ）、（ ），則在塊邊界應(yīng)用強(qiáng)去塊效應(yīng)濾波，否則就應(yīng)用普通濾波。對(duì)于四像素長(zhǎng)度的每個(gè)塊邊界，去塊效應(yīng)濾波根據(jù)信號(hào)特征可以在河海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 普通和強(qiáng)濾波模式之間轉(zhuǎn)換。以 44 的像素塊為例，為了兼顧復(fù)雜度問(wèn)題，僅對(duì)同一塊中的第一行和第四行進(jìn)行評(píng)估。 表 21 兩個(gè)鄰近的亮度塊邊界 Bs值的定義 條件 Bs 邊界兩側(cè)至少有一個(gè)是幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊 2 邊界兩側(cè)至少有一個(gè)塊的編碼殘差系數(shù)不全為零并且是轉(zhuǎn)換塊的邊界 1 邊界兩側(cè)圖像運(yùn)動(dòng)矢量之差不小于一個(gè)亮度圖像點(diǎn)距離 1 邊界兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參考幀不同或者兩側(cè)運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)量不同 1 其他 0 （ 3）局部自適應(yīng)性和濾波判定 當(dāng)邊界強(qiáng)度（ Bs）大于零時(shí)，增加的條件是檢測(cè)亮度塊的邊緣，這個(gè)操作的目的是判斷是否應(yīng)用去塊效應(yīng)濾波。 采 樣 點(diǎn)大 小 為 8 8 的 塊垂 直 邊 界水 平 邊 界非 重 疊 的 8 8 大 小 的 塊 ，用 于 去 塊 濾 波 的 并 行 計(jì) 算 圖 23 采樣塊邊界示意圖 （ 2）邊界強(qiáng)度（ Bs）和邊緣水平自適應(yīng)性 邊界強(qiáng)度（ Bs）的計(jì)算是為預(yù)測(cè)單元和變換單元的邊界而進(jìn)行的，邊界強(qiáng)度一般有 0、 1 和 2 三個(gè)值，邊界強(qiáng)度的定義如表 21 所示。是否進(jìn)行塊邊界濾波取決于兩相鄰像素塊重構(gòu)像素值的特征和可能在編碼過(guò)程中引起的塊效應(yīng)的編碼參數(shù)。當(dāng)塊邊界的兩側(cè)相對(duì)平滑時(shí)，人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)就會(huì)很容易注意到塊效應(yīng)的發(fā)生，但若塊邊界兩側(cè)的信號(hào)變化比較多時(shí)，人們就很難注意到它的發(fā)生。 河海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 21 SAO中的四種梯度模式 在 HEVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)中， DBF 的處理順序是 :先對(duì)整個(gè)圖像的垂直邊界進(jìn)行水平濾波；再對(duì)水平邊界進(jìn)行垂直濾波。 根據(jù)濾波強(qiáng)度和 P、 Q的平均量化參數(shù)，可以在預(yù)定義的表中確定兩個(gè)閾值：tc 和 β；對(duì)于亮度像 素，選擇不同的 β 代表不同的濾波強(qiáng)度，分別為：不濾波，強(qiáng)濾波和弱濾波。讓人關(guān)注的是，因 PU邊界在幀間預(yù)測(cè) CB 中并不是總和 TU邊界對(duì)齊，因此 PU和 TU邊界此時(shí)均需要被考慮到，在 SPS 和片頭中有語(yǔ)法提示在跨片和頭邊界是否需要去塊效應(yīng)濾波。 第三章是從視頻編解碼過(guò)程中對(duì)色度和亮度分量濾波的角度，提出一種能夠同時(shí)對(duì)色度和亮度進(jìn)行濾波的算法，給出算法的原 理、特點(diǎn)和算法執(zhí)行的步驟，對(duì)該新算法與原有算法進(jìn)行試驗(yàn)分析比較。 本論文分為四章： 第一章為緒論部分，主要介紹了課題的研究背景和意義。以上就是 Manduchi 和 Tomasi 首先提出的雙邊濾波的核心思想 [11]。 現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外針對(duì)編碼標(biāo)準(zhǔn)中的環(huán)路去塊效應(yīng)濾波問(wèn)題的研究主要是集中在 ，同時(shí)包括軟、硬件方面的研究。為了提高編碼性能，眾所周知的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)從 展到 HEVC，并日益成熟，性能較以往標(biāo)準(zhǔn)更是有了顯著地改善與提高。但是， 準(zhǔn)的性能依然是無(wú)法滿(mǎn)足如今視頻設(shè)備的多樣化發(fā)展、無(wú)法滿(mǎn)足高清視頻用戶(hù)數(shù)河海大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 量的增加和超高清視頻的出 現(xiàn)的要求，帶有立體聲和多視點(diǎn)視頻捕捉、高清顯示設(shè)備的出現(xiàn)更是不斷地推動(dòng)人們探索提高視頻壓縮技術(shù)性能的新方法。這些視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)凝聚了視頻編碼技術(shù)的所有精華，體現(xiàn)了學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界對(duì)視頻信號(hào)壓縮處理的理解。在現(xiàn)今社會(huì)中這些標(biāo)準(zhǔn)的演變還在持續(xù)進(jìn)行著，人們希望通過(guò)不斷的改進(jìn)達(dá)到提升最大化視頻壓縮性能的目的，同時(shí)提高其他一些特性，如數(shù)據(jù)丟失的魯棒性等等。視頻壓縮算法的研究近些年來(lái)取得了很大的成就，從而確立了一系列的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3） 20xx 年， ISO/IEC 下屬的 MPEG 和 ITU 下屬的視頻編碼專(zhuān)家組（ Video Coding Experts Group， VCEG）共同成立的聯(lián)合視頻小組（ Joint Video Team， JVT）完成的 標(biāo)準(zhǔn)即 “ MPEG4 AVC（ Advanced Video Coding） ” ，有時(shí)也被稱(chēng)為“ MPEG4 Part 10” ，主要用于國(guó)際數(shù)字視頻編碼和國(guó)內(nèi)的 AVS 數(shù)字視頻編碼。 量化是一種有損壓縮技術(shù)，量化后的視頻圖像是不能進(jìn)行無(wú)損恢復(fù)的，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致源圖像與重建圖像之間存在一定的誤差，所以此現(xiàn)象稱(chēng) 之為失真。 利用同一幀圖像內(nèi)的像素之間的相 關(guān)性，通過(guò)變換編碼減少像素間的相關(guān)性方法達(dá)到消除空間冗余的目的。 圖 11 視頻編碼壓縮關(guān)鍵技術(shù) 圖像 /視頻編碼的預(yù)測(cè)技術(shù)分為幀內(nèi)預(yù)測(cè)（ intraprediction）和幀間預(yù)測(cè)（ interprediction）。即便如此，世界上許多知名電視機(jī)品牌和媒體運(yùn)營(yíng)商依然將 HEVC 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)作為未來(lái)主要研發(fā)的媒體格式，比如松下公司就已經(jīng)明確表態(tài)，要在其未來(lái)的 4K 電視及 OLED 電視上使用該協(xié)議。Netflix公司在 20xx 年的 CES 展會(huì)上已經(jīng)演示過(guò)該技術(shù)。 在 HEVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)中，重建寫(xiě)入解碼環(huán)的去塊效應(yīng)濾波（ Deblocking Filter，DBF）的像素通常需要兩個(gè)步驟：一是進(jìn)行采樣點(diǎn)自適應(yīng)補(bǔ)償（ SAO）濾波處理，二是進(jìn)行去塊效應(yīng)濾波處理，此 去塊效應(yīng)濾波環(huán)節(jié)實(shí)質(zhì)上的目的是為了盡量減少基于塊編碼而產(chǎn)生的塊效應(yīng)。類(lèi)似地，應(yīng)用幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)，預(yù)測(cè)相鄰塊的過(guò)程中可能會(huì)有所不同造成不連續(xù)的預(yù)測(cè)信號(hào)的塊邊界。作為最佳大小上述塊通常取決于圖像內(nèi)容的再生圖像是由塊各種尺寸，每個(gè)塊被用一個(gè)單獨(dú)的編碼變換預(yù)測(cè)模式和預(yù)測(cè)誤差。 圖片劃分成 1616的采樣固定宏塊，而 HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)則是將圖片分割成 1616，3232， 6464 采樣編碼樹(shù)單元（ CTU）。第一版本的 HEVC 標(biāo)準(zhǔn)已于 20xx 年 1 月完成，預(yù)計(jì)在接下來(lái)的幾年中，將會(huì)繼續(xù)開(kāi)發(fā)和三維擴(kuò)展 HEVC。從某種意義上來(lái)說(shuō)，其重要性實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了單純的提高圖像客觀質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： HEVC；去塊效應(yīng)濾波器；視頻質(zhì)量 II ABSTRACT With the rapid development of work transmission technology and video information, people increasingly want to be able to see more clearly, faster video. Encoding standards used at home and abroad are blockbased, but the coarse quantization after block processing will cause blocking artifacts which affect the video quality. This article is based on the platform of the latest generation of video coding standard – High Efficient Video Coding (HEVC), addressing the blocking artifacts that impact people‘s visual perception. Specifically, the loop deblocking filtering technique that can enhance subjective performance is studied. Video has been one of the essential entertainments to our lives. Without video, we will live in a world that only has dozens of TV channels, which is unimaginable nowadays. Digital technology first appeared in the United Kingdom when people already have TV, through the continuous evolution of digital technology, the number of terrestrial TV channels rapidly increased from five to over 30, which greatly enriched people39。 視頻已經(jīng)是我們生活中必不可少的家庭娛樂(lè)之一，如果沒(méi)有它的存在，那么我們將生活在一個(gè)全球范圍內(nèi)只有幾十個(gè)電視頻道的世界 里，放在眼下那簡(jiǎn)直是無(wú)法想象的。本設(shè)計(jì)（論文）的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。 學(xué)號(hào) 1006010401 年級(jí) 20xx級(jí) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 HEVC的視頻后處理初步研究 專(zhuān) 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 姓 名 張瑋璘 指導(dǎo)教師 黃倩 評(píng) 閱 人 20xx年 5 月 中國(guó) 南京 BACHELOR39。對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。從 HEVC 較 以往視頻標(biāo)準(zhǔn)的革新點(diǎn)出發(fā)，研究高效視頻編碼中環(huán)路去塊效應(yīng)濾波技術(shù)能夠提升視頻效果的方面。在此基礎(chǔ)上，本文提出了對(duì)亮度濾波和色度濾波進(jìn)行統(tǒng)一處理的思想，并通過(guò)在 HM 參考軟件平臺(tái)上的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。 在保 證圖像質(zhì)量的前提下，如何才能做到降低或消除塊效應(yīng)。 高效視頻編碼（ HEVC）是一種新型的 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，是由 ITUT SG16 ，也被稱(chēng)為視頻編碼專(zhuān)家組（ VCEG）和運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組（ MPEG）聯(lián)合協(xié)作的團(tuán)隊(duì)在視頻編碼（ JCTVC）的基礎(chǔ)上聯(lián)合研制成功的，并通過(guò)了 ISO / IEC JTC 1/SC29/WG11 的認(rèn)證。由此產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差通過(guò)基于近似整數(shù)的離散余弦變換（ DCT）的塊變換進(jìn)行編碼，其次，是變換系數(shù)的量化和編碼。所使用的變換的大小在預(yù) 測(cè)誤差編碼可以從 44 到 3232 樣品，從而允許比 ，它使用 44 和 88變換。 此外，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理，預(yù)測(cè)在當(dāng)前圖像的相鄰塊可能不來(lái)從在先前編碼的圖片，相鄰塊的在預(yù)測(cè)的塊邊界的不連續(xù)性產(chǎn) 生信號(hào)。 HEVC 標(biāo)