HEVC環(huán)內(nèi)濾波算法優(yōu)化.pdf

1、隨著人們對視頻更高質(zhì)量不斷追求，高清或超高清視頻處理已成為現(xiàn)代視頻技術(shù)的發(fā)展趨勢。然而，高清視頻的大量應(yīng)用給視頻傳輸與存儲帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為獲得更高的壓縮效率，最新一代視頻編碼標準HEVC延續(xù)了H.264標準中混合編碼框架與核心思想，同時增加了很多新的視頻壓縮技術(shù)，例如環(huán)內(nèi)濾波算法相比于H.264有了很大改進。
　　環(huán)內(nèi)濾波算法旨在消除編碼過程中預(yù)測、變換和量化等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的失真，為運動補償預(yù)測提供更高質(zhì)量的參考幀，它主要包括去方

2、塊濾波算法和樣值自適應(yīng)偏置算法。本文通過分析HEVC環(huán)內(nèi)濾波算法的基本原理，并在 HM12.0軟件環(huán)境中對參考視頻序列進行測試對比，發(fā)現(xiàn)針對4:4:4格式和位深度大于10比特的兩種視頻序列，HEVC通常均無法獲得理想的效果，而且存在編碼效率下降的問題。基于這一問題，本文分別設(shè)計4:4:4格式色度去方塊濾波優(yōu)化算法和高位深度SAO偏移值自適應(yīng)伸縮算法，可以有效地提升視頻主觀質(zhì)量和編碼效率。
　　1.在4:4:4格式色度去方塊濾波優(yōu)化

3、算法中，為提升4:4:4格式色度去方塊濾波的性能，本文分別設(shè)計了兩種算法來進行色度分量去方塊濾波優(yōu)化。第一種是基于濾波強度去方塊濾波算法，該算法是將亮度去方塊濾波運用于色度分量；第二種是基于濾波范圍色度去方塊濾波算法，該算法則是根據(jù)合適的濾波范圍，啟動色度濾波算法。上述兩種算法都是充分利用色度分量所包含的信息進行濾波，并為色度分量增加獨立的去方塊濾波控制參數(shù)。進一步，利用JCT-VC通用的測試條件對4:4:4格式色度去方塊濾波優(yōu)化算法進

4、行驗證，實驗結(jié)果表明在RA和LB Main-tier下編碼效率得到了提升：第一種算法提升了0.2/2.3/2.2和0.4/2.1/1.9(Y/U/V BD-rate(％))，第二種算法提升了0.1/0.5/0.6和0.0/0.4/0.5。
　　2.在SAO偏移值自適應(yīng)伸縮算法中，繼續(xù)采用SAO技術(shù)思想，即在LCU內(nèi)部將重建像素劃分為帶狀偏移（Band Offset）和邊緣偏移（Edge Offset）類型，并為它們加上相應(yīng)的偏移值

5、來減少各個區(qū)域像素失真，不同的是，本算法通過使用合適的伸縮因子對SAO偏移值進行自適應(yīng)伸縮變換，其核心思想是分段線性變換。該方法處理靈活，并且易于硬件實現(xiàn)，當(dāng)位深度大于10比特時，S AO偏移值在較低幅值時有更精確的伸縮，同時兼顧較大幅值，從而提高了編碼濾波效率。實驗結(jié)果表明，當(dāng)在All-Intra-HE-Main-Tier，IBDI=2和IBDI=4時，編碼效率分別提升了0.3/0.2/0.2(Y/U/V BD-rate(%))，0.