3D-MC-EZBC小波視頻編碼系統(tǒng)中碼率控制與去塊效應(yīng)研究

3D-MC-EZBC小波視頻編碼系統(tǒng)中碼率控制與去塊效應(yīng)研究第一頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第二頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第三頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室視頻壓縮的必要性互聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展智能手機、平板電腦、PC等各種終端的發(fā)展小波視頻編解碼器的天然高度可伸縮性一、研究背景與意義第四頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第五頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室1）編碼框架二、3D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹第六頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室二、3D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3）解碼框架2）碼率抽取第七頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室運動估計二、3D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹第八頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室HVSBM算法四叉樹劃分非方形塊劃分二、3D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹第九頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第十頁，共39頁。解決辦法：Lagrangian優(yōu)化算法如何做選擇？

多媒體信號處理與通信實驗室3.系統(tǒng)中碼率控制的研究應(yīng)該與視頻和目標(biāo)碼率有關(guān)第十一頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室常見率失真模型：一次模型：二次模型：指數(shù)模型：對數(shù)模型：H.264中確定的方法：理論上的率失真曲線如何確定？3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十二頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室1.由于蛋雞悖論2.二次率失真模型3.基于DCT的推導(dǎo)結(jié)論：因此H.264的方法不適合小波系統(tǒng)H.264中確定的方法：3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十三頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室本文中率失真模型的建立引入序列的運動激烈程度S,并假設(shè)其對參數(shù)的影響均為一次的。化簡得：3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十四頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室顏色直方圖：

圖像中含有的顏色以及顏色出現(xiàn)的概率基于顏色直方圖和方向梯度直方圖的運動激烈程度S3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十五頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室方向梯度直方圖：

描述一副圖像中的物體的形狀基于顏色直方圖和方向梯度直方圖的運動激烈程度S3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十六頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室基于顏色直方圖和方向梯度直方圖的運動激烈程度S運動劇烈程度S：本實驗中a,b取經(jīng)驗值a=0.33,b=0.673.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十七頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室實驗確定模型系數(shù)對某一個序列，已知其S。測試其在各個碼率下較優(yōu)的λ值的組合。對其進行數(shù)據(jù)擬合，便可以得到一個冪函數(shù)。以左圖BUS序列為例，擬合函數(shù)為：BUS序列的S為15.9，則可得：a*15.92+b*15.9+c=6.6734m*15.9+n=-1.1061再測幾組數(shù)據(jù)即可得到所需模型參數(shù)3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十八頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室0.2I0.70I0.7

0I0.20I2.5實驗結(jié)果

3.系統(tǒng)中碼率控制的研究第十九頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第二十頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室塊效應(yīng)和產(chǎn)生原因4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十一頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室去塊效應(yīng)采用重疊塊運動補償技術(shù)OBMC(OverlappedBlockMotionCompensation)OBMC技術(shù)原理4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十二頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室去塊效應(yīng)采用重疊塊運動補償OBMC技術(shù)(OverlappedBlockMotionCompensation)OBMC權(quán)重矩陣設(shè)計原理1.三個權(quán)重矩陣對應(yīng)系數(shù)相加，經(jīng)歸一化后和為1.0。2.本身塊權(quán)重矩陣中間像素權(quán)重系數(shù)最大且數(shù)值為塊的大小(歸一化后為1)，邊緣權(quán)重系數(shù)最小為塊大小的一半。3.左右權(quán)重系數(shù)呈鏡像對稱，上下權(quán)重系數(shù)呈鏡像對稱。4.左右鄰塊權(quán)重矩陣上下對稱。5.上下鄰塊鄰塊權(quán)重矩陣呈左右對稱。4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十三頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室OBMC權(quán)重系數(shù)實例16x16:存在問題：1.系數(shù)的連續(xù)性。 2.系數(shù)的不合理性。 3.人工設(shè)計的復(fù)雜性。 4.時間消耗過大。4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十四頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室OBMC權(quán)重矩陣的自適應(yīng)設(shè)計： 對角線內(nèi)插假設(shè)矩陣為m*n大小，則：ab距離為X，bd距離為Y，ad距離為L。上下臨塊邊界線中心距d為Y+0.5，左右臨塊邊界線中心距離b為X+0.5.4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十五頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室本文方法設(shè)計的OBMC矩陣實例(8x8):4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十六頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室實驗結(jié)果：4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十七頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室實驗結(jié)果：說明了新的權(quán)重矩陣的確能夠更加準(zhǔn)確的對像素進行預(yù)測4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十八頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室BUS序列自適應(yīng)設(shè)計權(quán)重矩陣實驗結(jié)果FOREMAN序列自適應(yīng)設(shè)計權(quán)重矩陣實驗結(jié)果SOCCER序列自適應(yīng)設(shè)計權(quán)重矩陣實驗結(jié)果FOOTBALL序列自適應(yīng)設(shè)計權(quán)重矩陣實驗結(jié)果4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第二十九頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室OBMC權(quán)重矩陣生成時間實驗結(jié)果實驗結(jié)果：4.系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究第三十頁，共39頁。1研究背景與意義23D-MC-EZBC小波視頻編解碼系統(tǒng)介紹3系統(tǒng)中碼率控制的研究4系統(tǒng)中去塊效應(yīng)的研究5總結(jié)、展望及答評審問題多媒體信號處理與通信實驗室第三十一頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室總結(jié)：(1)自適應(yīng)計算拉格朗日乘子5.總結(jié)、展望及答評審問題第三十二頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室總結(jié)：(2)OBMC權(quán)重矩陣的自適應(yīng)計算5.總結(jié)、展望及答評審問題第三十三頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室展望1.在本文提出的率失真優(yōu)化研究中，拉格朗日乘子是通過計算全序列的運動劇烈程度而計算出來的一個全局性參數(shù)。可以通過修改本文提出的方法，使每三幀進行MCTF計算時，都能夠計算出最適合當(dāng)下的拉格朗日乘子。2.運動劇烈程度的描述方法多種多樣，可以試圖尋找其他的描述方法能夠?qū)σ曨l序列的運動劇烈程度進行更加準(zhǔn)確的描述。3.OBMC權(quán)重系數(shù)矩陣的設(shè)計時，采用了簡單的對角線線性內(nèi)插方法。是否存在另一種更好的內(nèi)插方法來更加準(zhǔn)確內(nèi)插出更好的權(quán)重系數(shù)矩陣？4.在將本文所提出的方法應(yīng)用在高清視頻上時，也獲得了性能的提升，但是提升效果卻沒有CIF序列那么好，需要更多的實驗去探尋其原因并進行方法改進。5.總結(jié)、展望及答評審問題第三十四頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室評審問題1：論文第3.5節(jié)給出了實驗結(jié)果及分析，但實驗結(jié)果大于問題分析。對于本文所提的自適應(yīng)計算拉格朗日乘子的方法與H.264中關(guān)于不同比特率下性能提升的程度的不同分析較少，請適當(dāng)補充。答：鑒于本文方法在不同碼率下相對H.264的性能提升和小波系統(tǒng)原方法提升程度趨勢相似，故著重分析了本文方法和小波原方法的提升程度。現(xiàn)解釋如上。5.總結(jié)、展望及答評審問題第三十五頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室評審問題2：論文4.3.2節(jié)給出了線性內(nèi)插為最優(yōu)內(nèi)插方法，但得出此結(jié)論沒有必要的數(shù)據(jù)分析。僅以“實驗發(fā)現(xiàn)”為依據(jù)，結(jié)論給出不夠嚴(yán)謹(jǐn)。對角線線型內(nèi)插 雙二次內(nèi)插 雙線性內(nèi)插1.對角線內(nèi)插是常用的幾種內(nèi)插方式中的最優(yōu)2.展望中有提到5.總結(jié)、展望及答評審問題第三十六頁，共39頁。多媒體信號處理與通信實驗室評審問題3：本文第3章運動劇烈序列背景通常近乎是相對靜止的，如果換成背景也是劇烈運動的情況，如地震。計算自適應(yīng)拉格朗日乘子提升性能如何？答：如之前分析，提出自適應(yīng)計算拉格朗日乘子的初衷是因為對于不同運動劇烈程度的視頻，在圖像宏塊進行運動估計時根據(jù)R和S來調(diào)整其劃分模式。背景也劇烈運動的視頻滿足本方法的所有條件，理論上也應(yīng)該適用