[发明专利]一种基于深度卷积网络的视频环路滤波器在审
| 申请号： | 201910511992.7 | 申请日： | 2019-06-13 |
| 公开（公告）号： | CN110351568A | 公开（公告）日： | 2019-10-18 |
| 发明（设计）人： | 张淑芳;范增辉 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | H04N19/82 | 分类号： | H04N19/82;H04N19/503;H04N19/593;H04N19/70 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人： | 李素兰 |
| 地址： | 300072*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于深度卷积网络的视频环路滤波方法，步骤1、制作用于环路滤波网络训练的训练数据集；步骤2、构建用于视频滤波的网络模型；步骤3、将步骤1获得的训练数据集作为网络的训练集，分别训练用于帧内预测帧滤波和帧间预测帧滤波的两部分模型，这两部分模型构成视频滤波网络模型；以最小化损失函数为优化目标，对视频滤波网络模型进行训练；步骤4、将步骤3中训练好的视频滤波网络模型整合到视频编码软件中，以完成整个视频编码过程，得到经视频滤波网络后的重建帧。本发明较传统滤波方法提高了视频重建帧的图像质量，提高帧间预测的准确性，提高编码效率，滤波后的图像帧具有更高的重建质量，极大地提高了视频编码效率。 | ||
| 搜索关键词： | 视频滤波 网络模型 滤波 训练数据集 环路滤波 视频编码 卷积 网络 视频 视频编码过程 环路滤波器 帧间预测帧 帧内预测帧 编码效率 视频重建 损失函数 网络训练 优化目标 帧间预测 图像帧 训练集 最小化 重建 构建 整合 图像 制作 | ||
【主权项】：
1.一种基于深度卷积网络的视频环路滤波方法，其特征在于，该方法包括以下流程：步骤1、选择图像数据集和视频数据集，对数据集中未压缩的原始图像和视频进行压缩，将图像数据集压缩后得到的失真图像和原始图像制作成帧内预测帧滤波网络的训练数据集；将视频压缩后的得到的失真图像帧和原始图像帧制作成帧间预测滤波网络的训练数据集；步骤2、构建用于视频滤波的网络模型，该模型包括多个卷积层、激活层和归一化层，不同卷积层之间存在跨卷积层短路连接；第一层卷积层将输入图像表征成特征图，最后一层的卷积层则重建压缩图像与原始图像间的残差，中间层为失真图像与原始图像的非线性映射的残差学习单元；步骤3、将步骤1获得的两种训练数据集，分别训练用于帧内预测帧滤波和帧间预测帧滤波的两种不同特性的网络模型，这两种模型分别对视频中不同类型的帧进行滤波；以最小化损失函数为优化目标，对视频滤波网络模型进行训练，两种模型的损失函数相同，只是训练的数据集不同，训练出的两个模型特性不同，分别针对不同类型的视频帧滤波。给定训练集![]()
N为训练集中训练亮度块的个数，xi为压缩后失真的亮度块，yi为未压缩的原始亮度块；则亮度网络的损失函数数学表达如下：![]()
其中，Θ表示网络的参数集，该损失函数通过反向传播小批量随机梯度下降算法优化，网络模型的初始权重使用适用于ReLU激活函数的MSRA初始化方法；步骤4、将步骤3中训练好的视频滤波网络模型整合到视频编码软件中，除去编码软件中的去方块滤波和自适应像素补偿模块，以完成整个视频编码过程，得到经视频滤波网络后的重建帧。
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- 王森;林福辉 - 展讯通信（上海）有限公司
- 2013-12-31 - 2015-07-01 - H04N19/82
- 一种用于HEVC的环路滤波方法及装置、编码器及解码器，所述装置包括第一存储模块，适于存储当前CTU上方上一行已水平滤波的数据；第二存储模块，适于存储当前CTU左方最右边4列数据；第三存储模块，适于存储未经去块效应滤波的数据；读写模块，适于从所述第一、第二、第三存储模块读取数据形成去块效应基本单元并存储至第一寄存模块；将第一寄存模块中存储的已滤波后的去块效应基本单元的数据写入相应的存储模块；第一寄存模块，适于存储滤波前后的去块效应基本单元；第一滤波运算模块，适于对第一寄存模块中的去块效应基本单元进行滤波，并输出至第一寄存模块；第一控制模块，适于调度和控制读写模块以及第一滤波运算模块。所述方案可减少硬件开销。
- 一种自适应环路滤波方法及装置-201510052376.1
- 马思伟;姜晓龙;张新峰 - 北京大学
- 2015-01-31 - 2015-06-03 - H04N19/82
- 本发明具体涉及一种自适应环路滤波方法及装置，本发明为了利用帧与帧之间的相关性，对已编码的滤波系数进行缓存，在训练滤波系数时，将图像的亮度分量作为一个整体训练一套滤波系数，而后通过率失真优化的方法同缓存的时域系数进行比较，选出一套最优的滤波系数对当前图像滤波；本发明对色度分量滤波形状进行了简化，色度分量的滤波形状为5x5十字加3x3方形；本发明和现有技术相比所具有的有益效果：降低了运算复杂度和硬件缓存需求，节约了资源，符合实际应用的需求。
- 应用于视频译码器中的取样自适应偏移处理方法及装置-201380041947.0
- 赵屏;张永昌;朱启诚 - 联发科技股份有限公司
- 2013-08-05 - 2015-04-29 - H04N19/82
- 本发明公开一种应用于视频译码器中的取样自适应偏移处理的方法以及装置，通过本发明的实施例可降低用来进行取样自适应偏移处理的线缓冲器的需求。根据本发明一实施例，图像单元的一去区块后的像素行或列的三态比较结果根据该去区块的像素行或列的去区块滤波类型来决定。该三态比较结果存储在一缓冲器中，且该三态比较结果从该缓冲器读取出来以对后续的一图像单元的行或列进行取样自适应偏移处理。该比较结果对应于“大于”、“等于”以及“小于”的状态，且该比较结果可被更有效率地存储。
- 专利分类
