基于感知质量的视频编码算法研究

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1、Ｉ，硕士学位论文Ｉ參Ｉ基于感知质量的视频编码算法研究作者姓名杨珍指导教师姓名、职称杨付正教授申请学位类别工学硕士学校代码１０７０１学号１５０１１２０２５３分类号ＴＮ９１９密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于感知质量的视频编码算法研宄作者姓名：杨珍一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：杨付正教授学院：通信工程学院提交日期：２０１８年６月ResearchonVideoCodingAlgorithmBasedonPerceptualQual

2、ityAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByYangZhenSupervisor:YangFuzhengTitle:ProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中

3、所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料＾与我同工作的同事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。一学位论文若有不实之处ａ，本人承担切法律责任本人签名：日期：科西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文、的复印件，允许查阅借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影

4、印、缩印或其它复制手段保存论文．同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果《，署名单位为西安电子科技大学保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿：物４：本人签名导师签名，‘％ｂ丨麟ｉ，日期：Ｗ日期：）摘要摘要视频编码算法在降低存储空间和节省传输带宽的同时，也引起了不同程度的视觉质量损伤。因此，在保证视频视觉质量的前提下尽量提高视频流的压缩率是视频编码的最终目标。其中，准确评估视频质量则是优化编码参数设置和提高编码效率的重要前提。早期的视频质量评估由于缺乏对人类视觉系统的理解，采用了包括PSNR在内的信号失真统计方法来度

5、量视频质量。这些方法仅量化了原始信号与失真信号之间的像素差异，并没有考虑视频自身特征和视觉系统感知规律对视频质量感知的影响，因此与人类视觉系统的主观感知一致性较低。建立符合人类视觉系统感知规律的视频失真测度并将其应用于视频编码，对提升编码效率具有重要意义。本文在新一代编码标准H.265/HEVC的框架下，考虑视频空域特征对视频质量感知的影响，提出了一种基于感知失真的图像编码算法。在此基础上考虑视频时域信息对视频质量感知的影响，又提出了一种基于感知失真的视频编码算法。具体研究内容如下：本文提出了一种基于感知失真的图像编码算法。考虑到纹理复杂度和感兴趣区域都会影响视频质量的感知

6、规律，本文分别针对不同纹理复杂度下的感兴趣区域和非感兴趣区域设计并实施了主观实验，得到了同一区域使用不同量化参数编码后重建图像对应的主观失真等级。利用实验结果建立了图像的感知失真测度。根据建立的失真测度提出了基于感知失真的率失真优化方法并将其应用于H.265/HEVC编码标准的HM16.5参考软件。实验结果表明，本文提出的基于感知失真的图像编码算法相比于HM16.5原始算法，在相同的码率下，重建图像的主观质量平均提高了约6.78%。本文提出了一种基于感知失真的视频编码算法。首先，本文研究了一种视频运动信息的参数化方法，然后对空域特征相似运动信息相差较大的视频设计并实施了主观

7、实验，得到了同一条源视频使用不同QP编码后重建视频对应的主观失真等级，结合实验结果与图像感知失真测度建立了视频感知失真测度。根据建立的视频感知失真测度进一步完善了基于感知失真的率失真优化方法并将其应用于HM16.5参考软件。实验结果表明，本文提出的基于感知失真的视频编码算法相比于HM16.5原始算法，在相同的码率下，重建视频的主观质量平均提高了约4.87%。关键词：H.265/HEVC，人类视觉系统，失真测度，视频特征，视觉感知IABSTRACTABSTRACTThevideocodingalgorithmscau