Thuật toán tìm kiếm nhanh trong dự đoán liên ảnh của chuẩn nén video h 265 HEVC

NGUYỄN NAM PHONG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NAM PHONG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ THUẬT TỐN TÌM KIẾM NHANH TRONG TÌM KIẾM LIÊN ẢNH CỦA CHUẨN NÉN VIDEO H.265/HEVC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2012B Hà Nội – Năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN NAM PHONG THUẬT TỐN TÌM KIẾM NHANH TRONG TÌM KIẾM LIÊN ẢNH CỦA CHUẨN NÉN VIDEO H.265/HEVC Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN VŨ THẮNG Hà Nội – Năm 2013   MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH SÁCH HÌNH VẼ V DANH SÁCH BẢNG BIỂU IX LỜI CAM ĐOAN X DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT XI LỜI MỞ ĐẦU - NỘI DUNG - Chương 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHUẨN NÉN VIDEO H.265/HEVC - - Chuẩn nén H.265/HEVC - - 1.1.1 Giới thiệu công nghệ nén video - - 1.1.2 Giới thiệu chuẩn nén H.265/HEVC - - 1.2 Bộ mã hóa video chuẩn H.265/HEVC - 10 - 1.3 Bộ giải mã video chuẩn H.265/HEVC - 12 - Chương NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ MÃ HÓA CHUẨN H.265/HEVC…… - 14 2.1 Phân vùng hình ảnh - 14 - 2.1.1 Khối mã hóa (CTU) - 14 - 2.1.2 Khối mã hóa (CU) - 15 - 2.1.3 Cấu trúc khối dự đoán (PU) - 15 - 2.1.4 Khối chuyển đổi (TU) cấu trúc chuyển đổi - 16 - 2.2 Dự đoán liên ảnh - 18 - I 2.2.1 Tính tốn sai lệch - 18 - 2.2.2 Dự đoán điểm ảnh nguyên - 19 - 2.2.3 Dự đoán điểm ảnh không nguyên - 19 - 2.2.4 Dự đoán véc-tơ chuyển động - 21 - 2.2.5 Dự đoán kết hợp - 23 - 2.3 Dự đoán ảnh - 25 - 2.3.1 Các chế độ dự đoán ảnh - 25 - 2.3.2 Bộ lọc cho mẫu lân cận - 27 - 2.4 Lựa chọn chế độ dự đoán - 27 - 2.5 Chuyển đổi lượng tử hóa - 29 - 2.6 Bộ lọc vòng - 29 - 2.6.1 Bộ lọc xóa khối - 30 - 2.6.2 Xác định đường biên - 31 - 2.6.3 Tính tốn mức độ viền - 31 - 2.6.4 Lựa chọn β tc - 32 - 2.7 Bù mẫu theo ngữ cảnh (SAO) - 33 - Chương ĐÁNH GIÁ CÁC THUẬT TỐN TÌM KIẾM NHANH HIỆN TẠI VÀ ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN CẢI TIẾN - 36 3.1 Phần mềm tham chiếu chuẩn mã hóa giải mã H.265/HEVC – HM-9.1 - 36 - 3.1.1 Giới thiệu phần mềm mã hóa giải mã HM-9.1 - 36 - 3.1.2 Định dạng video đầu vào - 38 - 3.1.3 Hướng dẫn sử dụng phần mềm HM-9.1: - 39 - II 3.2 Thực dự đoán phần mềm HM-9.1 - 41 - 3.2.1 Tính tốn sai lệch - 41 - 3.2.2 Quyết định mã hóa liên ảnh ảnh - 43 - 3.2.3 Ước lượng chuyển động bù chuyển động - 45 - 3.3 Tổng hợp phân tích véc-tơ chuyển động - 47 - 3.3.1 Tổng hợp thông tin véc-tơ chuyển động - 47 - 3.3.2 Phân tích thơng tin véc-tơ chuyển động - 52 - 3.4 Các thuật tốn tìm kiếm nhanh - 53 - 3.4.1 Tìm kiếm ba bước: - 54 - 3.4.2 Thuật toán UMHexagonsS - 56 - 3.4.3 Thuật toán TZSearch - 57 - 3.5 Đề xuất thuật tốn tìm kiếm nhanh - 59 - Chương 4.1 THỰC HIỆN CÁC THUẬT TOÁN ĐÃ ĐỀ XUẤT - 63 - Thuật toán W-Diamond - 63 - 4.1.1 Lựa chọn điểm bắt đầu - 63 - 4.1.2 Tìm kiếm điểm lần thứ - 64 - 4.1.3 Tìm kiếm điểm lần thứ - 68 - 4.2 Thuật toán Rot-W-Diamond - 71 - 4.2.1 Lựa chọn điểm bắt đầu - 71 - 4.2.2 Tìm kiếm điểm lần thứ - 72 - 4.2.3 Tìm kiếm điểm lần thứ - 76 - III Chương KẾT QUẢ ỨNG DỤNG CÁC THUẬT TỐN TÌM KIẾM NHANH CẢI TIẾN……… - 80 5.1 Cấu hình thực thuật tốn tìm kiếm nhanh - 80 - 5.2 Các thông số đánh giá - 81 - 5.3 Kết thực thuật tốn tìm kiếm nhanh - 82 - 5.4 Nhận xét - 88 - 5.4.1 Nhận xét thuật toán W-Diamond - 88 - 5.4.2 Nhận xét thuật toán Rot-W-Diamond - 89 - TỔNG KẾT - 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 93 BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH - 97 - IV DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 Ví dụ cấu trúc mã hóa - 14 Hình 2.2 Ví dụ chia hình ảnh thành khối mã hóa - 15 Hình 2.3 Các chế độ phân vùng khối dự đoán mã hóa liên ảnh - 16 Hình 2.4 Cách chia khối chuyển đổi tương ứng với khối dự đốn - 17 Hình 2.5 Quá trình tìm kiếm PU giống - 19 Hình 2.6 Nội suy điểm ảnh phụ cho thành phần độ chói - 20 Hình 2.7 Ứng viên theo thời gian - 22 Hình 2.8 Ứng viên theo không gian - 22 Hình 2.9 Miêu tả ứng viên kết hợp tạo - 24 Hình 2.10 33 hướng dự đốn ảnh - 25 Hình 2.11 Liên hệ hướng dự đốn ảnh chế độ tương ứng thành phần độ chói - 26 Hình 2.12 Tính tốn RDO - 28 Hình 2.13 Quá trình xử lý lọc xóa khối - 30 Hình 2.14 Xác định giá trị Bs - 32 Hình 2.15 mảng 3x3 để phân loại điểm ảnh kiểu bù viền - 35 Hình 3.1 Các tập tin phần mềm HM-9.1 - 37 Hình 3.2 Xử lý mã hóa video HM-9.1 - 38 Hình 3.3 Thứ tự quét điểm ảnh với video tỉ lệ 4:2:0 - 39 Hình 3.4 Cửa sổ lệnh trình mã hóa - 40 Hình 3.5 Luồng xử lý dự đốn - 41 Hình 3.6 Tính tốn RDO - 43 Hình 3.7 Lựa chọn chế độ dự đốn liên ảnh ảnh hàm xCompressCU - 44 Hình 3.8 Ước lượng chuyển động bù chuyển động - 45 Hình 3.9 Quá trình ước lượng chuyển động - 46 Hình 3.10 Đầu vào đầu trình ước lượng chuyển động - 46 V Hình 3.11 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video PeopleOnStreet - 48 Hình 3.12 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video Kimono - 48 Hình 3.13 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video BQMall - 49 Hình 3.14 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video PartyScence - 49 Hình 3.15 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video BQSquare - 50 Hình 3.16 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video BasketBallPass - 50 Hình 3.17 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video BlowingBubbles- 51 Hình 3.18 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video RaceHorses - 51 Hình 3.19 Xác suất xuất véc-tơ chuyển động video - 52 Hình 3.20 Thuật tốn tìm kiếm ba bước - 55 Hình 3.21 Thuật toán UMHexagonS - 56 Hình 3.22 Miền tìm kiếm thuật toán TZSearch - 57 Hình 3.23 Thuật tốn TZSearch - 58 Hình 3.24 Miền tìm kiếm W-Diamond - 60 Hình 3.25 Miền tìm kiếm Rot-W-Diamond - 62 Hình 4.1 Lưu đồ thuật tốn Lựa chọn điểm bắt đầu thuật tốn W-Diamond - 64 Hình 4.2 Tập hợp điểm tìm kiếm W-Diamond - 64 Hình 4.3 Lưu đồ thuật tốn Q trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán W-Diamond - 65 Hình 4.4 Các điểm tìm kiếm lân cận uiBestDistance = {1, 2} - 66 Hình 4.5 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật tốn W-Diamond - 67 Hình 4.6 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán W-Diamond - 68 Hình 4.7 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán W-Diamond - 69 VI Hình 4.8 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật tốn W-Diamond - 70 Hình 4.9 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán W-Diamond - 71 Hình 4.10 Lưu đồ thuật tốn Lựa chọn điểm bắt đầu thuật toán Rot-W- Diamond - 72 Hình 4.11 Tập hợp điểm tìm kiếm Rot-W-Diamond - 72 Hình 4.12 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm thứ thuật tốn Rot-W-Diamond - 73 Hình 4.13 Các điểm tìm kiếm lân cận uiBestDistance = {1, 2} - 74 Hình 4.14 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán Rot-W-Diamond - 75 Hình 4.15 Lưu đồ thuật tốn Q trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán Rot-W-Diamond - 76 Hình 4.16 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán Rot-W-Diamond - 77 Hình 4.17 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán Rot-W-Diamond - 78 Hình 4.18 Lưu đồ thuật tốn Qúa trình Tìm kiếm điểm lần thứ thuật toán Rot-W-Diamond - 79 Hình 5.1 Biểu đồ cải thiện thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật tốn TZSearch-Diamond - 84 Hình 5.2 Biểu đồ cải thiện khối lượng tính tốn thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Diamond - 84 Hình 5.3 Biểu đồ giảm PSNR thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Diamond - 85 - VII Hình 5.4 Biểu đồ tăng tốc độ bít thuật tốn Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Diamond - 85 Hình 5.5 Biểu đồ cải thiện thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square - 86 Hình 5.6 Biểu đồ cải thiện khối lượng tính tốn thuật tốn Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square - 86 Hình 5.7 Biểu đồ giảm PSNR thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square - 87 Hình 5.8 Biểu đồ tăng tốc độ bít thuật tốn Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square - 87 - VIII Party Scene BQMall Slide Show Four People 10 Kimono People OnStreet R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond TZ-Diamond R-W-D TZ-Square W-Diamond 19.2 25.01 23.86 298.15 108.86 273.12 278.44 332.88 113.92 301.41 318.86 520.79 195.09 501.29 484.17 238.47 151.73 239.54 236.76 2762.72 784.77 2472.47 2821.59 5329.15 1572.95 4716.66 5369.86 96904614 149010529 134271777 1716840417 562698318 1603671086 1597415734 1856160620 568227674 1725580899 1737766347 2728396810 966213883 2704635463 2454063650 1327519645 784578538 1398668093 1261833398 14984787174 3821892967 13619564658 14921785065 29022172659 7714739917 26190167331 28699940913 402.72 402.3264 401.184 2099.268 2101.976 2098.76 2100.808 1335.2496 1336.4928 1336.6752 1334.6112 244.8944 249.3696 244.136 245.5488 451.2816 452.9184 453.4128 451.7664 1637.5603 1638.743 1638.3686 1637.6467 8793.7848 8804.6448 8798.004 8801.0928 33.376338 33.368613 33.371925 32.042675 32.0408 32.03915 32.04155 34.805588 34.795888 34.808675 34.799875 42.720938 42.706375 42.6986 42.6792 39.080413 39.078525 39.076175 39.080788 38.256988 38.25535 38.259988 38.256575 35.988025 35.977788 35.98945 35.991763 Các biểu đồ cho thấy tăng, giảm thơng số thuật tốn đề xuất với thuật toán tham chiếu TZSearch-Diamond TZSearchSquare Các biểu đồ từ hình 5.1 đến hình 5.4 so sánh thơng số tổng hợp tất video chạy thuật toán W-Diamond Rot-W-Diamond với thông số tổng hợp video chạy thuật toán TZSearch-Diamond - 83 - Thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên Rot-W-Diamond W-Diamond 0.000% -2.257% -10.000% -20.000% -30.000% -40.000% -50.000% -60.000% -70.000% -59.646% Hình 5.1 Biểu đồ cải thiện thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật tốn TZSearch-Diamond Khối lượng tính tốn Rot-W-Diamond W-Diamond 0.000% -10.000% -4.428% -20.000% -30.000% -40.000% -50.000% -60.000% -70.000% -63.106% Hình 5.2 Biểu đồ cải thiện khối lượng tính tốn thuật tốn Rot-WDiamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Diamond - 84 - PSNR Rot-W-Diamond W-Diamond -0.014% -0.015% -0.015% -0.016% -0.015% -0.016% -0.017% -0.017% -0.017% -0.018% Hình 5.3 Biểu đồ giảm PSNR thuật toán Rot-W-Diamond WDiamond so với thuật toán TZSearch-Diamond Tốc độ bít 0.350% 0.309% 0.300% 0.250% 0.200% 0.150% 0.100% 0.051% 0.050% 0.000% Rot-W-Diamond W-Diamond Hình 5.4 Biểu đồ tăng tốc độ bít thuật tốn Rot-W-Diamond WDiamond so với thuật tốn TZSearch-Diamond - 85 - Các hình từ 5.5 đến 5.8 so sánh thông số tổng hợp tất video chạy thuật toán W-Diamond Rot-W-Diamond với thông số tổng hợp video chạy thuật toán Square Thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên Rot-W-Diamond 10.000% 0.000% -10.000% -20.000% -30.000% -40.000% -50.000% -60.000% W-Diamond 4.949% -56.651% Hình 5.5 Biểu đồ cải thiện thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên thuật toán Rot-W-Diamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square Khối lượng tính tốn Rot-W-Diamond 10.000% W-Diamond 1.234% 0.000% -10.000% -20.000% -30.000% -40.000% -50.000% -60.000% -70.000% -61.637% Hình 5.6 Biểu đồ cải thiện khối lượng tính tốn thuật toán Rot-WDiamond W-Diamond so với thuật toán TZSearch-Square - 86 - PSNR Rot-W-Diamond W-Diamond 0.000% -0.001% -0.001% -0.002% -0.002% -0.002% -0.003% -0.003% -0.004% -0.004% -0.003% Hình 5.7 Biểu đồ giảm PSNR thuật toán Rot-W-Diamond WDiamond so với thuật tốn TZSearch-Square Tốc độ bít 0.350% 0.312% 0.300% 0.250% 0.200% 0.150% 0.100% 0.054% 0.050% 0.000% Rot-W-Diamond W-Diamond Hình 5.8 Biểu đồ tăng tốc độ bít thuật tốn Rot-W-Diamond WDiamond so với thuật toán TZSearch-Square - 87 - 5.4 Nhận xét 5.4.1 Nhận xét thuật toán W-Diamond Một cách tổng quát thuật tốn W-Diamond khơng có bật thuật toán tham chiếu thuật toán TZSearch- Diamond thuật toán TZSearch-Square So với thuật toán TZSearch-Diamond, thuật tốn W-Diamond có thiển thời gian ước lượng điểm ảnh ngun 2.257%, khối lượng tính tốn 4,428% PSNR giảm 0,015% tốc độ bit thuật toán cao chút so với thuật toán Diamond khoảng 0.051% nhiên số liệu khơng đáng kể So với thuật tốn TZSearch-Square, thuật tốn W-Diamond thua hầu hết thơng số Thời gian ước lượng điểm ảnh nguyên tăng gần 5%, Khối lượng tính tốn tăng 1,234%, tốc độ bít tăng 0.054%, PSNR giảm 0.002% Tuy thuật tốn W-Diamond có số lượng điểm tìm kiếm tập hợp điểm tìm kiếm so với thuật toán TZSearch-Diamond TZSearch-Square (tương ứng 70, 76, 80 khu vực tìm kiếm 64) việc phân bố điểm tìm kiếm chưa hợp lý (quá thiên phương ngang) nên không đem lại hiệu cải thiện thông số PSNR tốc độ bit đánh giá tất video Trong đó, số lượng điểm tìm kiếm chưa giảm rõ ràng so với thuật toán TZSearch-Diamond TZSearchSquare nên thời gian ước lượng điểm ảnh ngun thuật tốn W-Diamond khơng cải thiện nhiều Kết thu sử dụng thuật toán W-Diamond khơng mong đợi Tuy nhiên, thuật tốn W-Diamond bước đệm quan trọng để từ cho đời thuật toán Rot-W-Diamond với nhiều ưu điểm - 88 - 5.4.2 Nhận xét thuật toán Rot-W-Diamond So với thuật toán TZSearch-Diamond thuật toán TZSearch-Square, thuật toán Rot-W-Diamond cải thiện rõ rệt thời gian ước lượng điểm ảnh ngun khối lượng tính tốn PSNR video sử dụng thuật tốn Rot-W-Diamond có phần giảm so với sử dụng thuật toán TZSearch-Diamond thuật tốn TZSearch-Square khơng đáng kể Chỉ thơng số tốc độ bít, thuật tốn Rot-W-Diamond khơng tốt thuật toán tham chiếu Khi so sánh với thuật toán TZSearch-Diamond, thuật toán Rot-W-Diamond cải thiện 59.646% thời gian ước lượng chuyển động điểm ảnh ngun, 63.106% khối lượng tính tốn Và 0.017% PSNR, 0.309% tốc độ bít Cùng với đó, so sánh với thuật tốn TZSearch-Square, Rot-W-Diamond có thơng số ẩn tượng, cụ thể là: giảm 56.651% thời gian ước lượng chuyển động điểm ảnh ngun, 61.637% khối lượng tính tốn, 0.003% PSNR 0.312% tốc độ bít Kết ấn tượng thu nhờ việc bố trí điểm tìm kiếm thuật tốn Rot-W-Diamond hài hịa so với thuật tốn W-Diamond Các điểm bố trí bao phủ tốt khu vực 0-4 xung quanh điểm bắt đầu không thiên phương ngang mà độ ưu tiên dãn dẫn theo phương ngang phương dọc Điều giúp cho xác suất gặp điểm tốt phía ngồi khu vực 0-4 xung quanh điểm bắt đầu thuật toán Rot-W-Diamond cải thiện rõ ràng so với W-Diamond Ngoài ra, tận dụng số điểm trùng vịng tìm kiếm mà số lượng điểm tìm kiếm Rot-W-Diamond hẳn so với thuật tốn tìm kiếm nhanh khác Miền tìm kiếm Rot-W-Diamond có 36 điểm so với 70, 76, 80 thuật toán W-Diamond, Diamond Square - 89 - Như vậy, thuật toán Rot-W-Diamond đạt mục tiêu đề làm giảm khối lượng tính tốn, qua làm giảm thời gian tính tồn mà làm làm ảnh hưởng đến chất lượng mã hóa giải mã chuẩn H.265/HEVC - 90 - TỔNG KẾT Qua thời gian làm việc nỗ lực nghiêm túc, em hoàn thành luận văn với kết sau đây: 1) Đưa đánh giá thuật tốn tìm kiếm nhanh bật thời gian gần làm sở để phát triển thuật toán nhanh 2) Phân tích véc-tơ chuyển động video để đưa đặc trưng chuyển động video: - Các chuyển động video có xu hướng theo chiều ngang nhiều chiều dọc - Các vật thể chuyển động thường cách vị trí ban đầu khoảng từ 0-4 khung hình liên tiếp với xác suất lên đến 97.46% theo phương dọc 86.97% theo phương ngang 3) Đề xuất thuật tốn tìm kiếm nhanh tìm kiếm liên ảnh W-Diamond Rot-W-Diamond 4) Triển khai hai thuật toán W-Diamond Rot-W-Diamond phần mềm tham chiếu HM-9.1 ITU-T 5) Đánh giá hiệu thuật toán W-Diamond Rot-W-Diamond - Thuật tốn W-Diamond trung bình làm tăng 1.4% thời gian ước lượng chuyển động điểm ảnh nguyên, giảm 1.6% khối lượng tính tốn, giảm 0.017% PSNR tăng 0.052% tốc độ bit so với thuật toán TZSearch thực video tham chiếu ITU-T - Thuật tốn Rot-W-Diamond trung bình cải thiện 58.145% thời gian ước lượng chuyển động điểm ảnh nguyên, 62.36% khối lượng tính tốn, làm giảm 0.01% PSNR tăng 0.3% tốc độ bit so với TZSearch thực video tham chiếu ITU-T - 91 - Các kết luận văn thể báo “Asymetric Diamond Search Pattern for Motion Estimation in HEVC” gửi đến 4th IEEE International Advanced Computing Conference 2014 Ấn Độ Do đề tài với kiến thức em nhiều hạn chế nên việc thực luận văn không tránh khỏi sai sót Em mong nhận ý kiến phản biện thầy để luận văn hồn thiện Em xin chân thành cám ơn - 92 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sullivan, G.J.; Ohm, J.; Woo-Jin Han; Wiegand, T.; Wiegand, T., "Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard," Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on , vol.22, no.12, pp.1649,1668, Dec 2012 [2] Wiegand, T.; Sullivan, G.J.; Bjontegaard, G.; Luthra, A., "Overview of the H.264/AVC video coding standard," Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on , vol.13, no.7, pp.560,576, July 2003 [3] B Bross, W.-J Han, G J Sullivan , J.-R Ohm and T Wiegand, "High Efficiency Video Coding (HEVC) Text Specification Draft 9," ITU-T/ISO/IEC Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) document JCTVC-K1003, Oct 2012 [4] T Koga , K Iinuma , A Hirano , Y Iijima and T Ishiguro "Motion compensated interframe coding for video conferencing", Proc NTC 81, pp.C9.6.1 9.6.5 1981 [5] J R Jain and A K Jain, "Displacement Measurement and Its Application in Interframe Image Coding", IEEE Transactions on Communications, vol 29, no 12, December 1981 [6] Ce Zhu; Xiao Lin; Chau, L-P, "Hexagon-based search pattern for fast block motion estimation," Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on , vol.12, no.5, pp.349,355, May 2002 [7] Shan Zhu; Kai-Kuang Ma, "A new diamond search algorithm for fast block matching motion estimation," Information, Communications and Signal Processing, 1997 ICICS., Proceedings of 1997 International Conference on , vol.1, no., pp.292,296 vol.1, 9-12 Sep 1997 - 93 - [8] Tourapis, A.M.; Au, O.C.; Liou, M.-L., "New results on zonal based motion estimation algorithms-advanced predictive diamond zonal search," Circuits and Systems, 2001 ISCAS 2001 The 2001 IEEE International Symposium on , vol.5, no., pp.183,186 vol 5, 2001 [9] Zhibo Chen, Jianfeng Xu, Yun He, Junli Zheng, Fast integer-pel and fractional- pel motion estimation for H.264/AVC, Journal of Visual Communication and Image Representation, Volume 17, Issue 2, April 2006, Pages 264-290, ISSN 1047-3203, 10.1016/j.jvcir.2004.12.002 [10] Sullivan, G.J.; Baker, R., "Rate-distortion optimized motion compensation for video compression using fixed or variable size blocks," Global Telecommunications Conference, 1991 GLOBECOM '91 'Countdown to the New Millennium Featuring a Mini-Theme on: Personal Communications Services , vol., no., pp.85,90 vol.1, 2-5 Dec 1991 [11] Purnachand, N.; Alves, L.N.; Navarro, A., "Improvements to TZ search motion estimation algorithm for multiview video coding," Systems, Signals and Image Processing (IWSSIP), 2012 19th International Conference on , vol., no., pp.388,391, 11-13 April 2012 [12] JMVC Reference Software [Online] Available: http://iphome.hhi.de/suehring/tml/download/jm18.4.zip [13] HEVC Reference Software - HM9.1 [Online] Available: http://hevc.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_HEVCSoftware/tags/HM-9.1/ [14] K McCann, B Bross, W.-J Han, I K Kim, K Sugimoto, G J Sullivan, "High Efficiency Video Coding (HEVC) Test Model (HM 9) Encoder Description," ITU- - 94 - T/ISO/IEC Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) document JCTVCK1002, Oct 2012 [15] Purnachand, N.; Alves, L.N.; Navarro, A., "Fast Motion Estimation Algorithm for HEVC," Consumer Electronics - Berlin (ICCE-Berlin), 2012 IEEE International Conference on , vol., no., pp.34,37, 3-5 Sept 2012 [16] Iain Richardson, “The H.264 advanced video coding standard”, Second Edition,Wiley, 2010 [17] Palomino, Danial Algorithm and Hardware Based Architectural Design Targeting the Intra-Frame Prediction of the HEVC Video Coding Standard, Master Thesis, 2013 [18] Phuong T Trinh, Undergraduate Thesis, Fast Search Algorithm in Inter Prediction of H.264/AVC, 2011 [19] Ohm, J.; Sullivan, G.J.; Schwarz, H.; Thiow Keng Tan; Wiegand, T., "Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards—Including High Efficiency Video Coding (HEVC)," Circuits and Systems for Video Technology, IEEE Transactions on , vol.22, no.12, pp.1669,1684, Dec 2012 [20] Sullivan, G.J.; Wiegand, T., "Rate-distortion optimization for video compression," Signal Processing Magazine, IEEE , vol.15, no.6, pp.74,90, Nov 1998 [21] Chae Eun Rhee; Kyujoong Lee; Tae Sung Kim; Hyuk-Jae Lee, "A survey of fast mode decision algorithms for inter-prediction and their applications to high efficiency video coding," Consumer Electronics, IEEE Transactions on , vol.58, no.4, pp.1375,1383, November 2012 - 95 - [22] Liquan Shen; Zhi Liu; Xinpeng Zhang; Wenqiang Zhao; Zhaoyang Zhang, "An Effective CU Size Decision Method for HEVC Encoders," Multimedia, IEEE Transactions on , vol.15, no.2, pp.465,470, Feb 2013 [23] Wei Dai; Au, O.C.; Sijin Li; Lin Sun; Ruobing Zou, "Fast sub-pixel motion estimation with simplified modeling in HEVC," Circuits and Systems (ISCAS), 2012 IEEE International Symposium on , vol., no., pp.1560,1563, 20-23 May 2012 [24] High Efficiency Video Coding, http://en.wikipedia.org/wiki/High_Efficiency_Video_Coding Last accessed: 26 May 2013 - 96 - BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH Bộ giải mã Bộ mã hóa Bù chuyển động Ước lượng chuyển động Dự đoán liên ảnh Dự đoán ảnh Lớp mạng trừu tượng Thực Khung Điểm ảnh Dải Lớp Vector chuyển động Thuật toán tìm kiếm đầy đủ Thuật tốn tìm kiếm nhanh Kim cương Mã hóa liên ảnh Mã hóa ảnh Khối dư Độ chói Độ sáng Chế độ kết hợp Bộ lọc xóa khối Bù mẫu theo ngữ cảnh Khối mã hóa Khối mã hóa Khối dự đốn Khối chuyển đổi Ứng viên Cờ báo khối phép mã hóa Tối giản suy hao Tổng sai lệch tuyệt đối Tổng sai lệch bình phương Tổng sai lệch tuyệt đối chuyển đổi Hamadard Tốc độ bít Khối lượng tính tốn Decoder Encoder Motion Compensation Motion Estimation Inter Prediction Intra Prediction Network Abstraction Layer Implementation Frame Pixel Slice Tile Motion vector Fullsearch algorithm Fastsearch algorithm Diamond Inter coding Intra coding Residual block luma chroma merge mode deblocking filter Sample adaptive offset Coding tree Unit Coding Unit Prediction Unit Transform Unit Candidate Coded block flag Rate distortion optimization Sum of Absolute Difference Sum of Square Error Hamadard transformed SAD Bitrate Computing Load - 97 - ... trung nghiên cứu đề tài ? ?Thuật tốn tìm kiếm nhanh tìm kiếm liên ảnh chuẩn nén video H. 265/ HEVC? ?? nhằm giảm khối lượng tính tốn qua tăng tốc độ tính tốn khối dự đốn chuẩn H. 265/ HEVC làm ảnh h? ?ởng... cấp Chương đưa đánh giá thuật tốn tìm kiếm nhanh tìm kiếm liên ảnh đưa đề xuất cho thuật tốn tìm kiếm nhanh 3.1 Phần mềm tham chiếu chuẩn mã h? ?a giải mã H. 265/ HEVC – HM-9.1 3.1.1 Giới thiệu phần... h? ?a chuẩn nén H. 265/ HEVC tạo thành cách việc chia nhỏ khối mã h? ?a thành bốn khối vng nhỏ có kích thước ¼ khối mã h? ?a gốc, minh h? ??a h? ?nh 2.2 Việc chia nhỏ tạo tập h? ??p khối mã h? ?a CU có kích thước