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高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)是编码标准H.264/AVC的继承与发展,由于HEVC几乎在各个模块都添加或引进了新的编码技术,所以它可以在保持视频编码质量良好的情况下进一步地提高视频编码效率。这些具有新的编码技术的模块的效率累加使得HEVC编码性能有大幅度的提高。在相近的压缩质量的情况下,HEVC可以节省约50%的码率,然而HEVC标准压缩视频的时候主要考虑的是时间冗余和空间冗余而忽略了大量的视觉冗余。本文通过融合时域和空域显著性信息获得最终的显著度图,并将其应用在基于视觉的感知编码。本文研究的工作内容包括以下几个方面:(1)提出了一种结合空域显著性特征和时域显著性特征为最终显著度图的方案,根据显著度图中每个像素点的灰度值计算得到每个最大编码树单元的显著性权重值,然后根据显著性权重值调节CTU层的量化参数,使在显著区域的CTU的量化参数(Quantization Parameter,QP)减小,失真更小而背景等非显著区域CTU的QP相对应的增加使得整帧在比特一定的情况下主观质量有所提高。本文采用显著性加权峰值信噪比(Saliency Weight Peak Signal Noise Ratio,SW-PSNR)以及显著区域的PSNR来评估视频编码主观质量,从实验结果中可以得出:相对于HM16.7现有算法,全I帧编码模式下,SW-PSNR平均提高了0.27dB左右,显著性高的区域峰值信噪比平均提高了0.28dB左右,IPPP编码模式下,SW-PSNR平均提高了0.24dB左右,显著性高的区域峰值信噪比平均提高了0.28dB左右。(2)提出了一种基于视觉显著性的失真度量方法,在拉格朗日因子与失真的关系模型上把人眼视觉特性考虑进去,得到一种拉格朗日因子与感知失真的关系模型,进而使得客观失真度量与观看者观看的主观感受相一致。另外,我们综合考虑了前一帧以及前一帧相同位置CTU的比特分配和实际消耗信息来对当前编码帧的CTU的拉格朗日因子进行调整,最终在比特资源一定的情况下提高视频编码的主观质量。从实验结果中可以得出:相对于HM16.7现有算法,IPPP编码模式下,视频中的显著性高的区域峰值信噪比提高了0.16dB左右,相对于Wang的算法显著性高的区域峰值信噪比提高了0.10dB左右。从实验结果可以得出:本文提出的基于视觉显著性调整CTU层QP的算法以及基于显著性的感知失真算法在保证码率相近的情况下极大地改善了视频编码的主观质量。