Lehrstuhl für
Multimediakommunikation und Signalverarbeitung
Prof. Dr.-Ing. André Kaup

Verbesserung der HEVC-Codierung durch angepasste Referenzbilder

Betreuer:M.Sc. Nils Genser (Raum 01.178), M.Sc. Karina Jaskolka (Raum 01.178)
Hochschullehrer:Prof. Dr.-Ing. André Kaup
Student:Wu, Xiuzhe
Beginn:03.04.2017
Datei:Abschlussarbeit-PDF
Info:

Aufgrund der hohen anfallenden Datenmenge bei Videos ist es wichtig, diese verlustbehaftet zu komprimieren. Nur so wird es möglich Filme auf Datenträgern zu speichern oder sie im Internet zu streamen. Ein wichtiger Bestandteil um die Kompression in modernen Videocodecs zu erreichen, ist die Prädiktion. Hier wird versucht den gerade zu codierenden Bereich anhand von bereits übertragenen Gebieten darzustellen.

Üblicherweise führen Videocodecs die Prädiktion in zeitlicher oder in örtlicher Richtung durch. Bei der örtlichen Prädiktion werden die bereits übertragenen Bildbereiche geschickt in den zu codierenden Bereich fortgesetzt. Im Gegensatz dazu sucht man bei der zeitlichen Prädiktion in bereits übertragenen Bildern nach einem ähnlichem Gebiet (siehe Abbildung 1). So muss statt den Bildpunkten nur die Bewegungsinformation und ein Restfehler übertragen werden, wodurch die benötigte Datenrate absinkt.

Abbildung 1: Zeitlich-benachbartes und zu verarbeitendes Bild

Bei großen Unterschieden zwischen den benachbarten Bildern und dem zu codierenden Bild gestaltet es sich schwierig, passende Gebiete zu finden (siehe Abbildung 2). Deshalb soll überprüft werden, ob man aus den Nachbarbildern eine besser geeignete Referenz erzeugen kann, indem man diese z.B. verschiebt, dreht, die Helligkeit anpasst oder weitere Operationen anwendet. Die entstehende Referenz wird anschließend in den sogenannten Framebuffer eingefügt und steht dann für eine bessere Prädiktion zur Verfügung. Ziel soll es schließlich sein, dass durch die angepasste Referenz der Prädiktionsfehler verkleinert wird, wodurch die zu übertragende Datenrate sinkt.

Abbildung 2: Bilder 2, 3 (Blitzlicht!) und 4 der Crew-Sequenz

In dieser Arbeit soll untersucht werden, welche Problemstellungen (Drehung, Helligkeitsunterschiede, ...) bei der zeitlichen Prädiktion im High Efficiency Video Coding (HEVC) auftreten können. Im Anschluss gilt es Verfahren zu implementieren, die diese Probleme kompensieren, um ein besseres Referenzbild zu erzeugen. Zum Schluss sollen die implementierten Verfahren für eine Reihe von Videosequenzen analysiert werden, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten.

 

Typ:Forschungspraktikum
Status:Beendet