基于视觉感知的视频编码算法研究

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1、幸ｆｉ計ｆ乂廖ＣＨＩＮＡＩＬＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ硕±学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于视觉感知的视频编码算法研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｖｉｄｅｏｃｏｄｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｖｉｓｕａｌｅｒｃｅｐｔｉｏ打ｐ作者王忠霄导师殷海兵教授学科信号与信息处理中国计量大学二〇—六年四月？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究Ｘ作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已巧发表或撰写过

2、的研巧成果，也不包含为获巧中国计量大学或巧他教育机构的学一位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：主签字曰期：〇＾叫年月《曰ｉ帮／？学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国计量大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件巧磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本

3、授权说明）軒导师签讀Ｃ爲学位论文作者签名：王扛ｆ立签：＊字曰期月曰签曰期许字？／曰Ｖ知【巧７作ResearchonvideocodingalgorithmbasedonvisualperceptionByZhongxiaoWangADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityApril,2016中图分

4、类号TP37学校代码10356UDC654.9密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION基于视觉感知的视频编码算法研究Researchonvideocodingalgorithmbasedonvisualperception作者王忠霄导师殷海兵教授申请学位工学硕士培养单位中国计量大学学科专业信号与信息处理研究方向数字视频处理二〇一六年四月致谢时光飞逝，转眼三年的硕士研究生生涯已经接近尾声。首先真诚的感谢我的导师殷海兵教授。在我攻读硕士学位的两年中，殷老师在我科研上给予耐心的指导，以身作则展示出对科研负责、创新的态度及淡泊名利、博

5、学笃行的榜样；处事为人上严于律己，宽以待人的品质让我记忆深刻。这些都将使我终生受益，必将激励我不断前进。感谢我的师兄徐宁、潘芝力，师姐谭晶晶、关爽、孟雷雷以及师弟冯金哲、王洪奎对我的帮助和支持，与你们一起的科研交流为我的学术成长插上了翅膀。感谢赛北612实验室全体同学，很怀念与你们一起学习、生活的快乐时光！感谢我的父母，哥嫂，是你们从不改变的、默默的关爱和支持给予我前进的动力和信心！感谢百忙之中抽出时间审阅论文的各位老师，辛苦了！王忠霄2016年4月I基于视觉感知的视频编码算法研究摘要：随着数字图像技术的快速发展和人们对视觉体验效果要求的不断

6、提升，视频编码算法的研究已占据了重要地位。传统基于块的混合编码方案对视频编码性能提升都是以极高编码复杂度为代价的，近年来，生物医学的飞速发展给基于人眼视觉感知(HVS)的编解码技术带来了可能。基于HVS的编解码技术将人眼视觉感知特性与视频编解码技术相结合，目的是更大限度的去除视频信息中的视觉冗余。该技术将成为未来视频编解码技术研究领域的趋势和热点。本文对主流编码器使用的关键视觉感知技术进行了学习与研究，主要工作和贡献如下：(1)对应用广泛的HVS特性及基于HVS特性的编码方法进行了概述。具体而言，对学者们提出的基于HVS特性的编解码算法模型、

7、质量评价模型等进行了介绍；对视觉感知率失真优化技术进行了理论分析，该技术把作为视频编码理论基础的率失真优化技术与HVS编码方法相结合，可以充分利用视频视觉冗余信息，实现码率与失真更合理分配。(2)对感知率失真优化技术在H.264、HEVC等主流编码器中的应用进行了研究。首先对X264编码器中感知率失真优化技术在编码各模块的应用进行了简要分析；并对感知率失真优化的码率控制算法进行了理论分析；对学术界及产业界缺少理论分析文档的两个关键视觉感知技术，空域VAQ与时域MBTree算法，进行了理论分析和性能评测；并针对MBTree算法映射模型基于经验性

8、的，且与众多编码参数存在复杂相关性的特点，提出编码复杂度不变的分辨率自适应量化参数调优模型。实验证明该模型可以有效提升视频编码质量。(3)提出了基于竞争决策与率失真