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  • 目 录 1. 引言 1 1.1. 背景 1 1.2. 参考资料 1 1.3. 假定和约束 1 1.4. 用户的特点 1 2. 功能需求 1 ...2.4. 需求分析 2 2.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 2 2.4.1.1. 功能描述 2 2.4.1.2. 业务建模 2 2.4.1....

    目 录
    1. 引言 1
    1.1. 背景 1
    1.2. 参考资料 1
    1.3. 假定和约束 1
    1.4. 用户的特点 1
    2. 功能需求 1
    2.1. 系统范围 1
    2.2. 系统体系结构(二层架构的系统可剪裁本小节) 1
    2.3. 系统总体流程 2
    2.4. 需求分析 2
    2.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 2
    2.4.1.1. 功能描述 2
    2.4.1.2. 业务建模 2
    2.4.1.3. 用例描述 3
    2.4.1.4. 用户界面 5
    2.4.2. XXXXXXX(功能需求名称) 5
    3. 非功能需求 5
    3.1. 性能要求 5
    3.1.1. 精度 5
    3.1.2. 时间特性要求 6
    3.1.3. 输人输出要求 6
    3.2. 数据管理能力要求 6
    3.3. 安全保密性要求 6
    3.4. 灵活性要求 6
    3.5. 其他专门要求 6
    4. 运行环境规定 6
    4.1. 设备 6
    4.2. 支持软件 7
    4.3. 接口 7
    4.4. 控制 7
    5. 需求跟踪 7
    6. 签批单 7 
    1. 引言
    1.1. 背景
    说明: 
    a.待开发的软件系统的名称;
    b.本项目的任务提出者、开发者、用户及实现该软件的计算中心或计算机网络;
    C.该软件系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系。 
    1.2. 参考资料 
    列出本说明书中引用和参考的资料,如:
    a.本项目的经核准的计划任务书或合同、上级机关的批文;
    b.属于本项目的其他已发表的文件;
    c.本文件中各处引用的文件、资料、包括所要用到的软件开发标准。 列出这些文件资料的标题、文件编号、发表日期和出版单位,说明能够得到这些文件资料的来源。
    1.3. 假定和约束[可选]
    列出进行本软件开发工作的假定和约束,例如经费限制、开发期限、设备条件、用户的资料准备和交流上的问题等。
    1.4. 用户的特点[可选]
    列出本软件的最终用户的特点,充分说明操作人员、维护人员的教育水平和技术专长,以及本软件的预期使用频度。这些是软件设计工作的重要约束。
    2. 功能需求
    2.1. 系统范围 
    明确概要地说明用户对系统、产品高层次的目标要求,如系统开发的意图、应用目标、作用范围以及其他相关的背景材料。
    如果所定义的产品是一个更大系统的一个组成部分,则应说明本产品与该系统中其他各组成部分之间的关系,为此可使用一张方框图来说明该系统的组成和本产品同其他各部分的联系和接口。
    2.2. 系统体系结构(二层架构的系统可剪裁本小节)[可选]
    以图+文本结合的方式描述系统的总体架构。
    以下应提供系统总体架构图:
    以下对系统总体架构进行描述:
    2.3. 系统总体流程
    以图+文本结合的方式说明系统的总体流程。
    图一是计划合同管理系统的总体流程图。
    图一
    2.4. 需求分析
    需求分析的目的是获取或描述系统需求中的每一个功能需求,并通过分析确定系统能够做什么?谁来使用这个系统?
    · 建立用例模型:发现角色和用例,并确定角色之间的关系、用例之间的关系,以及角色与用例之间的相互关系
    · 描述用例:角色与系统如何交互的规格说明。
    2.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 
    2.4.1.1. 功能描述
    功能编号:
    功能需求:从用户业务的角度描述功能需求。
    2.4.1.2. 业务建模
    从可视化的角度--用例图--描述功能需求
    图二是综合计划管理系统合同编辑业务的功能需求用例图。
    图二
    2.4.1.3. 用例描述
    以文本的方式描述每一个用例中角色与系统相互交互的规格说明。
    1、 XXXXXX(用例名称)
    描述对象 描述内容
    标识符 用例的唯一标识符
    说明 对用例的概要说明
    参与者 与该用例相关的参与者列表,以及参与者的特点
    频度 参与者访问此用例的频率
    状态 通常分为:进行中、等待审查、通过审查或未通过审查
    前置条件 一个条件列表,如果其中包含条件,则这些条件必须在访问用例之前得到满足
    后置条件 一个条件列表,如果其中包含条件,则这些条件将在用例成功完成以后得到满足
    被扩展的用例 此用例所扩展的用例(如果存在)
    被包含的用例 此用例所包含的用例(如果存在)
    基本操作流程 参与者在用例中所遵循的主逻辑路径,即当各项工作都正常进行时用例的工作方式
    可选操作流程 在变更工作方式、出现异常或发生错误的情况下所遵循的路径
    修改历史记录 修改人 : 修改日期:修改原因:
    问题 如果存在,则为与此用例的开发相关的问题或操作项目的列表
    以下是综合计划管理系统中的合同编辑功能需求中的合同增加用例描述:
    描述对象 描述内容
    标识符 IPMS0101
    说明 增加一条合同记录
    参与者 合同编辑人员--熟悉合同管理业务
    频度 
    状态 通过审查
    前置条件 1. 参与者具有合同增加的权限2. 参与者已选取对应的计划记录3. 当前计划总投资≥SUM(该计划下已签合同价)
    后置条件 1. 数据库中更加一条合同纪律2. 可执行合同原件扫描用例3. 可执行合同付款增加用例4. 可执行合同修改和合同删除用例
    被扩展的用例 无
    被包含的用例 无
    基本操作流程 请参见图三的合同增加流程
    可选操作流程 当用户确认合同增加时发现异常时,系统提示合同增加无效的提示
    修改历史记录 修改人 : 修改日期:修改原因:
    问题 1. 合同编码的具体约定2. 合同类型、资金来源、合同受委托方字典表的具体设计

    图三 合同增加活动流程
    2、XXXXX(用例名称)
    ……
    2.4.1.4. 用户界面
    概要描述功能对应的用户界面风格,采用原型生命周期的项目也可以提供原型界面拷贝。
    2.4.2. XXXXXXX(功能需求名称)
    ……
    3. 非功能需求
    3.1. 性能要求
    3.1.1. 精度[可选]
    说明对该软件的输入、输出数据精度的要求,可能包括传输过程中的精度。
    3.1.2. 时间特性要求
    说明对于该软件的时间特性要求,如对:响应时间;更新处理时间;数据的转换和界面更新传送时间等的要求。
    3.1.3. 输人输出要求
    解释各输入输出数据类型,并逐项说明其媒体、格式、数值范围、精度等。对软件的数据输出及必须标明的控制输出量进行解释并举例,包括对硬拷贝报告(正常结果输出、状态输出及异常输出)以及图形或显示报告的描述。
    3.2. 数据管理能力要求[可选]
    说明需要管理的文卷和记录的个数、表和文卷的大小规模,要按可预见的增长对数据及其分量的存储要求做出估算。
    3.3. 安全保密性要求
    用户对系统所应具备的故障处理能力、处理方式及故障后的系统恢复、数据恢复等要求,对系统防止机密数据被非法侵入、修改及丢失的要求。
    3.4. 灵活性要求[可选]
    说明对该软件的灵活性的要求,即当需求发生某些变化时,该软件对这些变化的适应能力,如:
    a.操作方式上的变化;
    b.运行环境的变化;
    c.同其他软件的接口的变化;
    d.精度和有效时限的变化;
    e.计划的变化或改进。
    对于为了提供这些灵活性而进行的专门设计的部分应该加以标明。
    3.5. 其他专门要求[可选]
    如用户单位对使用方便的要求,对可维护性、可补充性、易读性、可靠性、异常处理要求、运行环境可转换性的特殊要求等。
    4. 运行环境规定 
    4.1. 设备 
    列出运行该软件所需要的硬设备。说明其中的新型设备及其专门功能,包括:
    a.处理器型号及内存容量;
    b.外存容量、联机或脱机、媒体及其存储格式,设备的型号及数量;
    c.输入及输出设备的型号和数量,联机或脱机; 
    d.数据通信设备的型号和数量;
    e.功能键及其他专用硬件
    4.2. 支持软件
    列出支持软件,包括网络和硬件设备平台、操作系统平台、数据库系统平台以及编译(或汇编)程序和测试支持软件等。
    4.3. 接口[可选]
    说明该软件同其他软件之间的接口、数据通信协议等。
    4.4. 控制[可选]
    说明控制该软件的运行的方法和控制信号,并说明这些控制信号的来源。
    5. 需求跟踪
    需求跟踪的主要目的是保证所有的需求都得到分析,以承诺需求-分析需求对应表(PRS_SRS表)的方式描述已分析需求对已承诺需求的覆盖情况。PRS_SRS表的格式请参见软件需求管理过程规范(SUPL-MANU-SRS-001)。

    6. 签批单
    我已阅读上述软件需求规格说明书,我将严格遵守说明书中的条款,并保证全力支持该规格说明书的实施。
    执行主管: 
    日期
    技术主管: 
    日期
    项目组长: 
    日期
    用户代表: 
    日期
    开发人员代表: 
    日期
    小组成员: 
    日期
    小组成员: 
    日期

    展开全文
    xiaonan153 2019-03-12 18:45:14
  • 19KB dlj52001 2020-11-06 12:57:46
  • 目 录1. 引言 11.1. 背景 11.2. 参考资料 11.3. 假定和约束 11.4. 用户的特点 12.... 需求分析 22.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 22.4.1.1. 功能描述 22.4.1.2. 业务建模 22.4.1.3. 用例描述 32.4.1...

    目 录
    1. 引言 1
    1.1. 背景 1
    1.2. 参考资料 1
    1.3. 假定和约束 1
    1.4. 用户的特点 1
    2. 功能需求 1
    2.1. 系统范围 1
    2.2. 系统体系结构(二层架构的系统可剪裁本小节) 1
    2.3. 系统总体流程 2
    2.4. 需求分析 2
    2.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 2
    2.4.1.1. 功能描述 2
    2.4.1.2. 业务建模 2
    2.4.1.3. 用例描述 3
    2.4.1.4. 用户界面 5
    2.4.2. XXXXXXX(功能需求名称) 5
    3. 非功能需求 5
    3.1. 性能要求 5
    3.1.1. 精度 5
    3.1.2. 时间特性要求 6
    3.1.3. 输人输出要求 6
    3.2. 数据管理能力要求 6
    3.3. 安全保密性要求 6
    3.4. 灵活性要求 6
    3.5. 其他专门要求 6
    4. 运行环境规定 6
    4.1. 设备 6
    4.2. 支持软件 7
    4.3. 接口 7
    4.4. 控制 7
    5. 需求跟踪 7
    6. 签批单 7 
    1. 引言
    1.1. 背景
    说明: 
    a.待开发的软件系统的名称;
    b.本项目的任务提出者、开发者、用户及实现该软件的计算中心或计算机网络;
    C.该软件系统同其他系统或其他机构的基本的相互来往关系。 
    1.2. 参考资料 
    列出本说明书中引用和参考的资料,如:
    a.本项目的经核准的计划任务书或合同、上级机关的批文;
    b.属于本项目的其他已发表的文件;
    c.本文件中各处引用的文件、资料、包括所要用到的软件开发标准。 列出这些文件资料的标题、文件编号、发表日期和出版单位,说明能够得到这些文件资料的来源。
    1.3. 假定和约束[可选]
    列出进行本软件开发工作的假定和约束,例如经费限制、开发期限、设备条件、用户的资料准备和交流上的问题等。
    1.4. 用户的特点[可选]
    列出本软件的最终用户的特点,充分说明操作人员、维护人员的教育水平和技术专长,以及本软件的预期使用频度。这些是软件设计工作的重要约束。
    2. 功能需求
    2.1. 系统范围 
    明确概要地说明用户对系统、产品高层次的目标要求,如系统开发的意图、应用目标、作用范围以及其他相关的背景材料。
    如果所定义的产品是一个更大系统的一个组成部分,则应说明本产品与该系统中其他各组成部分之间的关系,为此可使用一张方框图来说明该系统的组成和本产品同其他各部分的联系和接口。
    2.2. 系统体系结构(二层架构的系统可剪裁本小节)[可选]
    以图+文本结合的方式描述系统的总体架构。
    以下应提供系统总体架构图:
    以下对系统总体架构进行描述:
    2.3. 系统总体流程
    以图+文本结合的方式说明系统的总体流程。
    图一是计划合同管理系统的总体流程图。
    图一
    2.4. 需求分析
    需求分析的目的是获取或描述系统需求中的每一个功能需求,并通过分析确定系统能够做什么?谁来使用这个系统?
    · 建立用例模型:发现角色和用例,并确定角色之间的关系、用例之间的关系,以及角色与用例之间的相互关系
    · 描述用例:角色与系统如何交互的规格说明。
    2.4.1. XXXXXXX(功能需求名称) 
    2.4.1.1. 功能描述
    功能编号:
    功能需求:从用户业务的角度描述功能需求。
    2.4.1.2. 业务建模
    从可视化的角度--用例图--描述功能需求
    图二是综合计划管理系统合同编辑业务的功能需求用例图。
    图二
    2.4.1.3. 用例描述
    以文本的方式描述每一个用例中角色与系统相互交互的规格说明。
    1、 XXXXXX(用例名称)
    描述对象 描述内容
    标识符 用例的唯一标识符
    说明 对用例的概要说明
    参与者 与该用例相关的参与者列表,以及参与者的特点
    频度 参与者访问此用例的频率
    状态 通常分为:进行中、等待审查、通过审查或未通过审查
    前置条件 一个条件列表,如果其中包含条件,则这些条件必须在访问用例之前得到满足
    后置条件 一个条件列表,如果其中包含条件,则这些条件将在用例成功完成以后得到满足
    被扩展的用例 此用例所扩展的用例(如果存在)
    被包含的用例 此用例所包含的用例(如果存在)
    基本操作流程 参与者在用例中所遵循的主逻辑路径,即当各项工作都正常进行时用例的工作方式
    可选操作流程 在变更工作方式、出现异常或发生错误的情况下所遵循的路径
    修改历史记录 修改人 : 修改日期:修改原因:
    问题 如果存在,则为与此用例的开发相关的问题或操作项目的列表
    以下是综合计划管理系统中的合同编辑功能需求中的合同增加用例描述:
    描述对象 描述内容
    标识符 IPMS0101
    说明 增加一条合同记录
    参与者 合同编辑人员--熟悉合同管理业务
    频度 
    状态 通过审查
    前置条件 1. 参与者具有合同增加的权限2. 参与者已选取对应的计划记录3. 当前计划总投资≥SUM(该计划下已签合同价)
    后置条件 1. 数据库中更加一条合同纪律2. 可执行合同原件扫描用例3. 可执行合同付款增加用例4. 可执行合同修改和合同删除用例
    被扩展的用例 无
    被包含的用例 无
    基本操作流程 请参见图三的合同增加流程
    可选操作流程 当用户确认合同增加时发现异常时,系统提示合同增加无效的提示
    修改历史记录 修改人 : 修改日期:修改原因:
    问题 1. 合同编码的具体约定2. 合同类型、资金来源、合同受委托方字典表的具体设计

    图三 合同增加活动流程
    2、XXXXX(用例名称)
    ……
    2.4.1.4. 用户界面
    概要描述功能对应的用户界面风格,采用原型生命周期的项目也可以提供原型界面拷贝。
    2.4.2. XXXXXXX(功能需求名称)
    ……
    3. 非功能需求
    3.1. 性能要求
    3.1.1. 精度[可选]
    说明对该软件的输入、输出数据精度的要求,可能包括传输过程中的精度。
    3.1.2. 时间特性要求
    说明对于该软件的时间特性要求,如对:响应时间;更新处理时间;数据的转换和界面更新传送时间等的要求。
    3.1.3. 输人输出要求
    解释各输入输出数据类型,并逐项说明其媒体、格式、数值范围、精度等。对软件的数据输出及必须标明的控制输出量进行解释并举例,包括对硬拷贝报告(正常结果输出、状态输出及异常输出)以及图形或显示报告的描述。
    3.2. 数据管理能力要求[可选]
    说明需要管理的文卷和记录的个数、表和文卷的大小规模,要按可预见的增长对数据及其分量的存储要求做出估算。
    3.3. 安全保密性要求
    用户对系统所应具备的故障处理能力、处理方式及故障后的系统恢复、数据恢复等要求,对系统防止机密数据被非法侵入、修改及丢失的要求。
    3.4. 灵活性要求[可选]
    说明对该软件的灵活性的要求,即当需求发生某些变化时,该软件对这些变化的适应能力,如:
    a.操作方式上的变化;
    b.运行环境的变化;
    c.同其他软件的接口的变化;
    d.精度和有效时限的变化;
    e.计划的变化或改进。
    对于为了提供这些灵活性而进行的专门设计的部分应该加以标明。
    3.5. 其他专门要求[可选]
    如用户单位对使用方便的要求,对可维护性、可补充性、易读性、可靠性、异常处理要求、运行环境可转换性的特殊要求等。
    4. 运行环境规定 
    4.1. 设备 
    列出运行该软件所需要的硬设备。说明其中的新型设备及其专门功能,包括:
    a.处理器型号及内存容量;
    b.外存容量、联机或脱机、媒体及其存储格式,设备的型号及数量;
    c.输入及输出设备的型号和数量,联机或脱机; 
    d.数据通信设备的型号和数量;
    e.功能键及其他专用硬件
    4.2. 支持软件
    列出支持软件,包括网络和硬件设备平台、操作系统平台、数据库系统平台以及编译(或汇编)程序和测试支持软件等。
    4.3. 接口[可选]
    说明该软件同其他软件之间的接口、数据通信协议等。
    4.4. 控制[可选]
    说明控制该软件的运行的方法和控制信号,并说明这些控制信号的来源。
    5. 需求跟踪
    需求跟踪的主要目的是保证所有的需求都得到分析,以承诺需求-分析需求对应表(PRS_SRS表)的方式描述已分析需求对已承诺需求的覆盖情况。PRS_SRS表的格式请参见软件需求管理过程规范(SUPL-MANU-SRS-001)。

    6. 签批单
    我已阅读上述软件需求规格说明书,我将严格遵守说明书中的条款,并保证全力支持该规格说明书的实施。
    执行主管: 
    日期
    技术主管: 
    日期
    项目组长: 
    日期
    用户代表: 
    日期
    开发人员代表: 
    日期
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    zhangbijun1230 2018-03-05 22:14:05
  • 9.8MB zhanaolu4821 2019-12-16 14:25:16
  • 43KB m0_52957036 2020-11-07 09:06:30
  • 从linux到windows的转变,意味着编码式到可视化界面交互方式的飞跃,全民计算机时代已经悄然来临。 同样以手机市场的发展为例,智能手机早已取代传统的老牌诺基亚手机,进入全民移动智能手机应用新时代。 每一...

    一、从计算机和手机的发展开始说起

    在微软的windows操作系统被广泛应用于各大计算机系统之前,我们见到的电脑大多都是这样的(脑海中不禁浮现起工程师坐在linux电脑前,双手齐刷刷地快速敲打着各种复杂的指令的画面):

    秒杀excel数据透视表,又一逆天可视化分析神器

     

    万幸我们当今生活在一个微软wndows操作系统已经普及于世的时代,通过借助windows系统高效便捷的可视化界面交互方式,让计算机不再是需要懂技术的人才能使用。从linux到windows的转变,意味着编码式到可视化界面交互方式的飞跃,全民计算机时代已经悄然来临。

    同样以手机市场的发展为例,智能手机早已取代传统的老牌诺基亚手机,进入全民移动智能手机应用新时代。

    每一次技术时代的变革和突破,都将意味着一次新时代的生产力前进的到来。

    二、Excel=老牌诺基亚,FineBI=智能手机?

    在当前万物互联的大数据时代,各类大数据相关高速软硬件百花齐放。但是当有人问你最常用的数据分析软件是什么的时候,我相信即便是在当今时代,大家回答最多的工具却仍然是excel。

    对比智能手机的发展,excel就好比老牌的诺基亚手机:

    1.容积小,几十万条数据就半天转不出来;

    2.颜值低,做出来的图表不够美观;

    3.操作繁琐,入门容易精通难,一旦用深了就发现“一入红尘深似海”。

    emmm.....是时候升级换一个智能手机了!!!

    秒杀excel数据透视表,又一逆天可视化分析神器

     

    每一个转换都需要一个时间过程,但是一个好的产品往往是具有市场破坏力的,比如当年智能手机对传统诺基亚手机市场毁灭性的冲击力。对于FineBI产品我一开始也是拒绝的,只因为习惯于Excel且不想花时间去了解一个新的东西,而且竟然自以为这两者基本相同,选择其一就可以了。但是在极大提升的效率面前,我还是选择了转变。

    三、什么是FineBI

    关于FineBI,可能很多小伙伴或多或少了解过这款商务智能工具,这是目前市面上应用最为广泛的自助式BI工具之一,相比国外的Tableau等BI工具,国产的FineBI还是非常符合国人的数据分析思维习惯的。

    • 你可以把它视作为是可视化工具,因为它里面自带几十种常用图表,以及动态效果;
    • 你也可以把它作为报表工具,因为它具有强大的可视化数据分析能力;
    • 你还可以把它看作是数据分析工具,因为如果你有数据,你想分析,可以借助FineBI做一些探索性的分析,其内置等数据模型、图表。

    但严格定义来讲,他其实一款自助式BI。常常被用作大数据前端展现的工具,对接企业hadoop、Spark等大数据平台,有了这一款工具之后,IT部门只需要将数据按照业务模块分类准备好,业务部门即可在浏览器前端通过鼠标点击拖拽操作轻松探索自己想要的数据分析结果。

    秒杀excel数据透视表,又一逆天可视化分析神器

     

    这种动态的数据报表在商业场景很常见,通常用来给客户/老板看各种关键数据指标以及总体情况,一览无余,所以被形象地被称为仪表盘(Dashboard)。

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    从企业数据分析综合能力来看,FineBI绝对是神器般瞬间秒杀Excel的存在。

    四、如何使用FineBI

    1.软件下载和安装

    关于FineBI,它的特点就是操作简单上手快,无须任何代码,直接在浏览器端通过FineBI工具的鼠标拖拽和点击操作即可生成色彩绚丽的可视化图表效果,帮助用户进行动态和深入的探索式多维分析。

    下面我们可以通过FineBI官网获取软件激活码,下载并按照向导安装好软件:

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    2.Excel办公数据处理工具——>FineBI商业智能数据分析平台

    前面说到,Excel虽然拥有者全球最大体量的用户群体,但是由于产品的功能和使用定位,用户也只是将它作为一个企业的办公数据处理工具来使用而已。

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    而FineBI作为一款成熟的企业商业智能数据分析工具,发挥的则是让企业IT人员和数据分析师或者是有数据分析需求的业务人员各司其职的能力,IT人做擅长的数据准备工作,数据分析师或者是具有数据分析需求的业务人员,通过FineBI及其便捷的数据可视化拖拽式探索分析,企业提高运作效率,协同释放数据潜能。

    3.Excel重复的文件数据更新操作——>FineBI Spider引擎企业数据库对接

    我们以往在使用excel做一些数据统计时,一旦数据需要更新,比如做了8月份的财务报表,到了9月份时,需要我们再次花费人力去进行数据更新操作,这就带来了很多重复性的劳动成本。

    而FineBI则直接通过内置强大的Spider引擎直接和数据库进行对接,并且提供实时和抽取(提高大数据性能)数据的两大模式供用户自由选择,支持的数据库类型多达30多种,不可谓不丰富。

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    除此之外,FineBI还提供了基于业务主题的业务包形式,一次性构建数据之间的关联关系,高可复用性的元数据管理模式,为数据分析师或者是有数据分析需求的业务人员进行可视化数据探索分析提供了无限可能。

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    4.Excel平面公式计算——>FineBI自助式即时探索拖拽分析

    我们使用excel做数据计算的时候,往往需要用户进行大量复杂繁琐的的平面单元格公式计算,操作界面是这样的:

    而使用FineBI进行数据探索分析时,我们将整个界面分为7大区域,分别为维度字段区域、指标字段区域、图表智能推荐区域、属性样式区域、横纵轴分析区域、图表预览区域、数据挖掘深度分析区域,用户的操作界面是这样的:

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    通过FineBI人性模块化的分区,使得我们用户只需要通过鼠标得点击和字段拖拽操作即可完成对数据的整个探索分析过程。FineBI基于著名的图形语法(The Grammar Of Graphics)设计,以“形状“和对应的“颜色“,“大小“,“提示“,“标签“等属性(除支持自由设置之外还支持与字段绑定动态展现)进行图表类型替代,这样一来FineBI也就摆脱图表类型对可视化效果的限制,从而达到无限制图表类型的展现能力,让用户轻松实现对数据的即时洞察和见解。

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    5.Excel复杂报表——>FineBI更具有见解和洞察力的故事仪表板(Dashboard)

    我们在使用excel做报表时,由于其基于单元格的横向/纵向拓展特性,通常我们做出来的报表会是下图这样的,密密麻麻的文字和指标,让人看了抓不住重点,很难从其中获取到有效信息:

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    而通常我们在做一些数据报告性质的场景下,需要利用数据创造出吸引人的、信息量大的、有说服力的故事。而FineBI除了提供无限的图表分析之外,仪表板还可供用户进行灵活地数据图表布局分析,轻松构建出你的数据图表思维逻辑,让你拥有独到的洞察性数据见解,进而达到有效沟通或者数据汇报的目的。

    因此FineBI做出来的故事仪表板是下图这样的,数据之间可进行任意联动、钻取、跳转等OLAP分析操作。重点突出,逻辑清晰,具有深度见解和洞察力,可读性极高!

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    如果你是上图报告中的数据分析师Rebecca,给领导汇报完毕之后,想必升职加薪已经指日可待了吧~

    6.OLAP多维分析——数据探索式分析终极大杀器

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    除了丰富的可视化展示效果之外,FineBI还支持前端的一些丰富多维分析操作,例如钻取、过滤、跳转、数据预警、数据联动等,借助FineBI高可交互性的分析型仪表板,让你的数据能够快速讲出故事。

    首先像钻取,大家都比较熟悉。比如某个企业要统计全国各个省市BI的销量,那么看了之后发现,广东的销量比较多,上海北京的也很多。那在看上海地区销量分布的时候,就可以钻取点进去,一看浦东的最多,看广东城市的销量,钻去点进去,发现深圳和广州的都比较多。

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    再来看一下切片操作,比如有一家牛奶生产企业,他们之前做数据分析的时候都是分析某一年中每个月份的销量,但是在这样的单独的销量中不容易发现问题。之后他们就做了一个切片的操作,将酸奶和鲜奶的销量展示出来,通过分析数据发现,所有年份都存在一个淡旺季的情况,夏季的时候酸奶的销量比较好,因为夏天天气比较热,喝酸奶比较清爽,冬季鲜奶比较好,因为冬季大家都喜欢热鲜奶喝,暖身体。之后决策者便调整季度生产数量,夏季多生产酸奶,冬季多生产鲜奶,减轻了库存积压的压力。 同时像一些数据预警啊,通过设定预警值,可以很清晰地看出来哪些指标超标了,哪些指标达标。

    7.分享和协作

    在企业数据分析应用工作流程中,跨团队的数据分享和协作必不可少。在FineBI中,业务人员共享仪表板给其他人可以通过两种方式实现:

    • 直接将分享该仪表板给指定用户,能看到分享者和分享过来的模板。

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    • 创建公共链接的方式实现,通过创建访问该仪表板的公共链接,此公共链接任何人都可以访问,就是这么简单~

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    8.学习资料推荐

    FineBI(www.finebi.com)由于是国内帆软的BI分析平台提供商,所以不论是基础的学习文档还是教学视频资料都比较丰富,另外还有着非常活跃的帆软中文社区供所有用户进行学习交流。技术服务方面,如果是企业级别的用户,还会有专业的技术服务团队响应服务。

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    展开全文
    yuanziok 2019-08-15 11:40:44
  • 4星
    10.15MB johnsonlm 2011-09-17 15:13:21
  • av1是一种新兴的开源、版权免费的视频压缩...本文简要介绍了AV1中的关键编码技术,并与VP9和HEVC进行了初步的压缩性能比较。 索引:视频压缩,AV1,开放媒体联盟,开源视频编码 一、引言 在过去的十年里,智能设备...

    AV1,目前业界最新的开源视频编码格式,对标专利费昂贵的H.265。它由思科、谷歌、网飞、亚马逊、苹果、Facebook、英特尔、微软、Mozilla等组成的开放媒体联盟(Alliance for Open Media,简称AOMedia)开发。而当前中文资料较少,作为入门资料,仅在IEEE上到时找到了这么一篇论文:An Overview of Core Coding Tools in the AV1 Video Codec
    看了下该论文作者主要来自Google,所以还是挺权威的一篇技术总结。现将该论文翻译成中文,供大家一起学习交流之用。
    (英文水平有限,如有翻译差错还请指教。)

    AV1是一种新兴的开源、版权免费的视频压缩格式,由开放媒体联盟(AOMedia)行业联盟于2018年初联合开发并最终定稿。AV1开发的主要目标是在当前的编解码器基础上获得可观的压缩率提升,同时确保解码的复杂性和硬件的实际可行性。本文简要介绍了AV1中的关键编码技术,并与VP9和HEVC进行了初步的压缩性能比较。

    索引:视频压缩,AV1,开放媒体联盟,开源视频编码

    一、引言

    在过去的十年里,智能设备推动着高分辨率、高质量内容消费的高速增长,使得视频应用在互联网上已经变得无处不在。视频点播和视频通话等服务是消费者主要使用的服务,它们对传输的基础设施提出了严峻的挑战,因此更需要高效的视频压缩技术。另一方面,互联网成功的一个关键因素是它所使用核心技术,例如HTML、web浏览器(Firefox、Chrome等)和操作系统(如Android),都是开放和可自由实现的。因此,为了创建一个与主流商用视频格式相当的开源视频编码格式,在2013年年中,谷歌推出并部署了VP9视频编解码器。VP9的编码效率与最先进的收费HEVC编解码器相当,同时大大优于最常用的格式H.264及它的前身VP8。

    然而,随着对高压缩视频应用需求的增加和多样化,压缩性能的不断提高很快变得迫在眉睫。为此,在2015年底,谷歌成立了开放媒体联盟(AOMedia),一个由30多家领先的高科技公司共同组成的联盟,致力于下一代开源视频编码格式—AV1。

    AV1开发的着重点包括但不限于以下目标:一致的高质量实时视频传输、对各种带宽的智能设备的兼容性、易处理的计算占用空间、对硬件的优化以及对商业和非商业内容的灵活性。编解码器最初使用的是VP9工具和增强功能,然后AOMedia的编解码器、硬件和测试工作组被提出、测试、讨论和迭代产生新的编码工具。到今天为止,AV1代码库已经到了最后的bug修复阶段,并且已经合并了各种新的压缩工具,以及为特定用例设计的高级语法和并行化特性。本文将介绍AV1中的关键编码工具,与同等质量的高性能libvpx VP9编码器相比,AV1的平均比特率降低了近30%。
    在这里插入图片描述

    二、AV1编码技术

    A.编码块划分

    VP9的分区树有4种分块方式,从最大的64×64开始,一直到4×4层,对于8×8及以下的分块则有一些额外的限制,如图1的上半部分所示。注意,图中标有为R的分块是递归的,因此R分块可以重复再分块,直到达到最低的4×4级。

    AV1不仅将分区树扩展为如图所示的10种结构,还将最大的分块尺寸(在VP9/AV1中称为superblock)增大至128×128。注意,在VP9中并不存在这种的4:1/1:4矩形分块,而这些分块没有一个可以再细分。此外,AV1增加了使用8×8级以下分区的灵活性,在某种意义上,2×2的色度帧间预测现在在某些情况下成为可能。

    B.帧内预测

    VP9支持10种帧内预测模式,其中8种方向模式,角度45-207度,2个非方向预测模式:DC和true motion ™模式。AV1,潜在的帧内编码进一步探索了不同的方法:方向预测的粒度进一步升级,而非方向性的预测,纳入了梯度和相关性,亮度的一致性和色度信号也得到充分利用,并开发出针对人造视频内容特殊优化的工具。
    1)帧内预测方向的增强:为了在方向纹理中实现更多种类的空间冗余,在AV1中,将方向帧内模式扩展到更具精细粒度的角度集。 将最初的8个角度设为名义角度,基于这些角度引入步长为3度的精细角度微调,即预测角度由名义内角度加上角度增量表示,该角度以-3〜3的倍数为步长。 为了以通用方式在AV1中实现定向预测模式,这48个扩展模式由统一的定向预测器实现,该预测器将每个像素链接到像素边缘的一个参考像素位置,并通过2-tap双线性插值对参考像素进行插值。 所以,在AV1中总共启用了56个定向内部模式。
    2)无方向平滑的帧内预测器:AV1通过添加3个新的平滑预测器SMOOTHV,SMOOTHH和SMOOTH扩展了无方向帧内模式,它们在垂直或水平方向,使用二次插值或其平均值预测了像素块。此外,TM模式已被PAETH预测器取代:对于每个像素,我们从顶部、左侧和顶部左边缘参考复制出一份,其值最接近(top+left-topleft),表示采用从具有较低坡度的方向进行参考。
    3)基于递归滤波的帧内预测器:为了捕获边缘参考块的衰减空间相关性,FILTERINTRA模式通过将亮度块使用二维不可分离的马尔可夫过程。 为AV1预设计的五个滤波器帧内模式中,每个模式用一组八个7-tap滤波器表示,反映了4×2色块中的像素与相邻的7个像素之间的相关性。 一个内部块可以选择一种帧内滤波模式,并以一批4×2补丁进行预测。 通过选中的7-tap滤波器组预测每个补丁,在8个相邻像素位置上的权重。 对于那些未完全附加到边缘块上参考的补丁,将直接相邻的预测值用作参考,这意味着在补丁之间递归计算预测,以便合并更多较远位置上的边缘像素。
    4)从亮度预测色度:Chroma from Luma(CfL)是仅用于色度的帧内预测器,通过以重建后亮度像素的线性函数建模得到色度像素。重建的亮度像素被二次采样为色度分辨率,然后去除直流分量以得到交流分量。 为了从交流分量中估计色度的交流分量,而不是像某些现有技术那样要求解码器提供缩放参数,AV1CfL根据原始色度像素确定参数并在比特流中用信号发送。 这降低了解码器的复杂性并得到了更精确的预测。 对于DC预测,它是使用内部DC模式计算的,该模式对于大多数色度内容来说已经足够,并且具有成熟并能快速实现的方法。 有关AV1CfL工具的更多详细信息,请参见[6]。
    5)调色板作为预测指标:有时,尤其是对于诸如屏幕截图和游戏之类的人造视频,可以用少量唯一颜色的近似块来替代。因此,AV1将调色板模式引入到帧内编码器中作为通用的额外编码工具。块的每个平面的调色板预测器由(i)一个调色板,拥有2~8种颜色(ii)这些颜色指定了块中所有像素的索引。基色的数量决定了保真度和紧密度之间的平衡。颜色索引基于相邻上下文进行熵编码。
    6)帧内块拷贝:AV1允许其帧内编码器参考同一帧中先前重建的块,其方式类似于帧间编码器引用前一帧中块的方式,这对于通常包含重复纹理的屏幕内容视频非常有用。具体来说,一种名为IntraBC的新预测模式被引入,它将在当前帧中拷贝一个重建的块作为预测。参考块的位置由位移矢量指定,其方式类似于运动补偿中的运动矢量压缩。位移矢量属于亮度平面的整个像素,并且可以引用对应色度平面上的半像素位置,其中双线性滤波被应用于子像素插值。
    在这里插入图片描述

    C.帧间预测运动补偿

    帧间预测运动补偿是视频编码中必不可少的模块。在VP9中,最多允许3个候选参考帧中的2个参考,然后预测器将进行基于块平移的运动补偿,或者如果有两个参考信号则取这两次预测的平均值。 AV1具有更强大的帧间编码器,可大大扩展参考帧和运动矢量的池,它打破了基于块平移预测的局限性,并通过使用高自适应加权算法和源,增强了复合预测。
    1)扩展参考帧:AV1将每个帧的参考数从3扩展到7。除了VP9的LAST(最近过去的)帧,GOLDEN(遥远过去的)帧和ALTREF(临时过滤将来的)帧之外,我们在帧附近添加了两个过去的帧(LAST2和LAST3)以及两个将来的帧(BWDREF和ALTREF2)[7]。图2展示了黄金帧组的多层结构,其中自适应数量的帧共享相同的GOLDEN和ALTREF帧。 BWDREF是一种直接编码的超前帧,无需应用时域滤波,因此更适合用作相对距离较短的后向参考。 ALTREF2用作GOLDEN和ALTREF之间的中间过滤的将来参考。所有的新参考都可以通过单个预测模式使用,也可以被组合成复合模式使用。 AV1提供了丰富的参考帧对集合,既提供了双向复合预测又提供了单向复合预测,因此可以以更灵活和更优的方式,对具有动态时域特性的各种视频进行编码。
    2)动态空间与时间运动矢量参考:有效的运动矢量(MV)编码对于视频编解码器至关重要,因为它占帧间码率消耗的很大一部分。为此,AV1结合了复杂的MV参考选择方案通过搜索空间和时间候选,获得给定块较好的MV参考。 AV1不仅搜索比VP9更深的空间邻域来构建空间候选池,而且还利用时间运动场估计机制生成时间候选。运动场估计过程分为三个阶段:运动矢量缓冲,运动轨迹创建和运动矢量投影。首先,对于编码后的帧,我们存储参考帧索引以及相关的运动矢量。在解码当前帧之前,我们检查运动轨迹,例如图3中的MVRef2,将Ref2帧中的一个块指向Ref0Ref2中的某个位置,可能会通过每个64×64处理单元,检查最多3个参考中并列的192×128缓冲运动矢量场。这样,对于任何8×8块,其所属的所有轨迹都将被记录。接下来,在编码块级别,一旦确定了参考帧,则通过将运动轨迹线性地投影到期望的参考帧上来生成运动矢量候选,例如,将图3中的MVRef2转换为MV0或MV1。一旦所有的空间和时间候选都聚集在池中,就对其进行分类,合并和排序,以获得最多4个最终候选者[8]。计分方案取决于计算当前块具有特定候选MV的可能性。为了编码MV,AV1从列表中发出选定参考MV索引的信号,然后根据需要编码增量。在实际使用中,参考MV和其增量的组合是通过模态发出信号,这点和VP9一样。
    在这里插入图片描述
    3)重叠块运动补偿(OBMC):OBMC通过平滑地组合从邻近运动矢量创建的预测,可以大大减少块边缘附近的预测误差。在AV1中,设计了一种两面因果重叠算法,以使OBMC轻松适合高级分块框架[9]。通过在垂直和水平方向上应用预定义的一维平滑滤波器,它逐步将基于块的预测与二次帧间预测器结合在上方边缘和左侧边缘。二次预测变量仅在当前块的受限重叠区域中操作,因此它们不会在同一侧彼此出现混淆。 AV1 OBMC仅对单个参考帧的宏块启用,并且仅与具有两个参考帧的任何相邻中的第一个预测器同时工作,因此,最坏情况下,所要求的存储带宽与传统复合预测器是相同的。
    4)扭曲运动补偿:通过启用两种仿射预测模式,全局和局部扭曲运动补偿,在AV1中开发了扭曲运动模型[10]。全局运动工具旨在处理相机运动,并允许在帧级别显式运用运动模型,主要用于当前帧与其任何参考之间的运动。局部扭曲运动工具旨在通过从分配给因果邻域的运动矢量信号的二维位移中推导块级模型参数,从而以最小的开销隐式描述变化的局部运动。通过比较两种编码工具在块级别转换模式,只有在RD成本方面有优势时才选择它。更重要的是,AV1中的仿射扭曲受到的限制较小,因此可以在SIMD和硬件中通过水平剪切和垂直剪切来有效地实现仿射扭曲(图4),其中每个剪切点使用1/64像素精度的8-tap插值滤波器。
    5)高级复合预测:为AV1开发的一系列新的复合预测工具,使得其帧间编码器更加通用。在本节中,可以将任何复合预测操作针对像素(i,j)概括为:: pf (i, j) = m(i, j)p1(i, j)+(1 − m(i, j))p2(i, j),其中p1和p2是两个预测变量,而pf是最终的复合预测,其中[0,1]中的加权系数m(i,j)专为不同的用例而设计,可以很容易从预定义表中生成。 [11]
    •复合楔形预测:移动物体的边界通常很难通过网格块来近似分区。 AV1中的解决方案是预定义16个可能的楔形分区的代码簿,当编码单元选择同样以这种方式进一步分区时,在位流中发信号通知楔形索引。如图5所示,针对正方形和矩形块设计了16个形状的代码簿,其中包含水平,垂直或倾斜度为±2或±0.5的分区方向。为了减轻由两个预测变量直接并置而产生的寄生高频分量,采用软悬崖形的二维楔形遮罩对目标分区周围边缘进行平滑处理,即m(i,j)接近于0.5边缘,并逐渐在两端转换为二进制权重。
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    •差异调制的掩盖预测:楔形之类的直线分区并不总是有效地分离对象。因此,AV1复合预测变量还可以通过从两个预测变量的值不同的内容来创建非均匀加权。具体来说,p1和p2之间的像素差用于在基值之上调制权重。掩码通过m(i, j) = b+a|p1(i, j)−p2(i, j)|生成,其中b控制的是在不同区域内一个预测变量对另一个加权变量的加权强度,其中比例因子a则是为了实现平滑调制。
    •基于帧距离的复合预测:除了权重不均匀以外,AV1还通过考虑帧距离来改进统一的加权方案。帧距离定义为两个帧的时间戳之间的绝对差。它自然表示从不同参考之间复制的运动补偿块的可靠性。当选择基于帧距离的复合模式时,令d1和d2(d1≥d2)代表从当前帧到参考帧的距离,并据此计算p1和p2,整个块使用同一个固定的权重值m。和直接线性加权不同,AV1定义了由d1/d2调制的量化权重,它平衡了重建参考的时间相关性和量化噪声。
    •复合帧内预测:为了处理新内容和旧对象混杂的区域,AV1将帧内预测p1和单参考帧间预测p2结合在一起形成了复合帧内预测模式。对于帧内部分,支持4种常用帧内模式。遮罩m(i,j)包含两种类型的平滑功能:(i)类似于为楔间交互模式设计的平滑遮罩,(ii)依赖于模式的遮罩,其中权重p1,以内部模式的主方向为导向的衰减模式。

    D.变换编码

    1)变换块分区:AV1无需像VP9中那样强制固定变换单元大小,而是允许亮度间编码块划分为多种大小的变换单元,这些递归分区最多可递减2级。为了合并AV的扩展编码块分区,我们支持从4×4到64×64的正方形,2:1/1:2和4:1/1:4比例也都可以。此外,色度转换单元总是要尽可能地大。
    2)扩展的转换内核:为AV1中的帧内和帧间块定义了一组更丰富的转换内核。完整的2-D内核集由DCT,ADST,flipADST和IDTX [12]的16个水平/垂直组合组成。除了已在VP9中使用的DCT和ADST之外,flipADST则以相反的顺序应用ADST,并且身份变换(IDTX)意味着沿某个方向跳过变换编码,因此对于编码锐利边缘特别有用。随着块大小变大,某些内核开始发挥类似作用,因此,随着变换大小的增加,内核集会逐渐减少。

    E.熵编码

    1)多符号熵编码:VP9使用基于树的布尔非自适应二进制算术编码器对所有语法元素进行编码。 AV1转而使用符号间自适应多符号算术编码器。 AV1中的每个语法元素都是N个元素的特定字母,上下文由一组N的概率以及一个为前期快速适应的计数之一。概率存储在15位累积分布函数(CDF)。与二进制算术编码器相比,精度更高,从而可以准确地跟踪字母表中不太常见的元素的概率。概率通过简单的递归缩放进行调整,其中更新因子基于字母大小。由于符号比特率是由编码系数、运动矢量和预测模式共同决定的,所有这些都使用大于2的字母,因此对于典型的编码方案,与纯二进制算术编码相比,这种设计实际上使吞吐量降低2倍以上。
    在硬件方面,复杂度由核心乘法器的吞吐量和大小所决定,并且核心乘法器会重新调整算术编码状态间隔。编码实际上并不需要跟踪概率所需的较高精度。这允许通过从16×15位舍入到8×9位乘法器,来从根本上缩小乘法器的大小。通过强制执行最小间隔大小,来简化此舍入,这进一步简化的概率更新直至其值变为零。在软件层面,操作次数比复杂度更重要,并且减少吞吐量和简化更新相应地减少了每次编码/解码操作的固定开销。
    2)电平图系数编码:在VP9中,编码引擎按照扫描顺序依次处理每个量化的变换系数。其中用于每个系数的概率模型,又与先前编码的系数级别、频带、及其变换块大小等相关。为了正确捕获广阔基数空间中的系数分布,AV1改而使用电平图设计以实现可观变换系数建模和压缩[13]。这一设计建立在以下研究基础之上:较低的系数水平通常占据了最主要的费率成本。
    对于每个变换单元,AV1系数编码器从略过标志的编码开始,如果无需略过变换编码,则这一标志其后紧跟着的是变换内核类型和所有非零系数的结束位置。然后,对于系数值,并没有采用为所有系数级别统一分配上下文的模型,而是将级别分为不同的平面。较低级别的平面对应于0到2之间的系数级别,而较高级别的平面负责2以上的级别。这种分离允许我们将丰富的上下文模型分配给较低级别的平面,而这一平面充分考虑了变换维、块大小、以及邻近系数信息,以适度的上下文模型大小提高压缩效率。较高级别的平面对3到15之间的级别使用简化的上下文模型,并使用ExpGolomb代码直接对15级以上的残差进行编码。

    F.环路滤波工具和后处理

    AV1允许将多个环路滤波工具相继应用于解码帧数据的过程。第一级是解块滤波器,它与VP9中使用的解块滤波器大致相同,只是做了些微小改动。最长的滤波器从VP9中的15抽头减少到13抽头。此外,在亮度和每个色度平面的水平和垂直信号分量上,单独的信号过滤级别方面,有了更大的灵活性,以及将超级块级别的能力方面。 AV1中的其他过滤工具如下所述。
    1)受约束的方向增强滤波器(CDEF):CDEF是一种保留细节的去环滤波器,应用于解块之后,其工作原理是估算边缘方向,然后使用大小为5×5的不可分离的具有12个非零权重的非线性低通定向滤波器[14]。为了避免额外的信令,解码器使用标准化快速搜索算法计算每8×8块的方向,该算法将来自理想方向图的二次误差最小化。该滤波器仅应用于具有编码预测残差的块。滤波器可以表示为:在这里插入图片描述
    其中N包含x(i,j)附近的像素,权重wm,n,f()和g()是下面描述的非零非线性函数,R(x)将x舍入为最接近零的整数。 f()函数修改要过滤的像素与相邻像素之间的差异,并由分别在64×64块级别和帧级别指定的两个参数(强度S和阻尼值D)确定。强度S钳位允许的最大差值减去D所控制的削减。g()函数将要过滤的像素x的修改值限制为x与支撑区域中x(m,n)之间的最大差值保持滤波器的低通特性。
    2)循环恢复过滤器:AV1在CDEF之后添加了一组用于循环应用的工具,这些工具的使用是相互斥的,其可选大小为64×64、128×128、或256×256的被称之为循环恢复单元(LRU)。具体来说,对于每个LRU,AV1允许在如下两个滤波器[15]之一之间进行选择。
    •可分离对称归一化Wiener滤波器:使用7×7可分离Wiener滤波器对像素进行滤波,其系数用比特流中的信号表示。由于归一化和对称性约束,每个水平/垂直滤波器仅需要发送三个参数。编码器通过智能优化,选择正确滤波器抽头,但是解码器只使用从位流接收到的滤波器抽头。
    •双自导滤波器:对于每个LRU,解码器首先应用两个简易的整数化自导滤波器,其支持大小分别为3×3和5×5,并通过比特流中的信号通知噪声参数。 (注意,自我引导意味着引导图像与要过滤的图像相同)。接下来,将两个滤波器r1和r2的输出与同样在比特流中用信号发送的权重(α,β)组合,以获得最终恢复的LRU为x + α(r1 − x) + β(r2 − x),其中x是原始降级的LRU。即使r1和r2本身不一定是好的,但在编码器端适当选择权重可使最终组合版本更接近于未降级的源。
    3)帧超分辨率:AV1添加了一种新的帧超分辨率编码模式,该模式允许以较低的空间分辨率对帧进行编码,然后在更新参考缓冲区之前将其超解析地循环内完整解析为全分辨率。尽管这种方法有着非常低的比特率可感知优势,但是图像处理文献中,大多数超分辨率方法在视频编解码器中的环内操作,过于复杂。在AV1中,为了使操作在计算上易于处理,将超分辨过程分解为线性放大,然后以更高的空间分辨率应用循环恢复工具。特别地,维纳滤波器特别擅长超分辨和恢复丢失的高频。然后,唯一的附加规范操作是在使用循环恢复之前进行线性升频。此外,为了实现具有成本效益的硬件实现而在行缓冲器中没有任何开销,将上/下缩放限制为仅水平操作。图6描述了使用帧超分辨率时环路滤波管道的总体架构,其中CDEF以编码(较低)分辨率运行,但是在线性升频器水平扩展图像以解决部分分辨率后,环路恢复运行较高的频率丢失。
    在这里插入图片描述
    4)胶片颗粒合成:AV1中的胶片颗粒合成是在编码/解码循环之外进行的规范性后处理。电视和电影内容中丰富的电影颗粒通常是创作意图的一部分,在编码时需要保留。但是,胶片颗粒的随机性使其很难用传统的编码工具进行压缩。取而代之的是,在压缩之前将颗粒从内容中删除,然后估算其参数并在AV1比特流中发送。在解码器中,根据接收到的参数合成颗粒,并将其添加到重建的视频中。颗粒被建模为自回归(AR)过程,其中亮度的最高AR系数为24,每个色度分量的AR系数为25。这些系数用于生成64×64亮度颗粒模板和32×32色度模板。然后从模板中的随机位置获取小颗粒补丁并将其应用于视频。补丁之间的不连续性可以通过可选的重叠来缓解。薄膜的颗粒强度也随信号强度而变化,因此每个颗粒样品都按比例缩放[16]。
    对于颗粒含量,薄膜颗粒的合成显著降低了以够用的质量重建颗粒所需的比特率。由于在重建图片中单个晶粒位置可能不匹配,因此该工具通常不会改善客观质量度量标准(例如PSNR),因此无法在第三节的比较中使用。

    三,性能评估

    我们对比了在AOMedia的开放式测试平台AWCY [17]上使用AV1(2018年1月4日版)获得的编码性能与libvpx VP9编码器(2018年1月4日版)以及最新的x265版本(v2.6)的编码性能。这三个编解码器在AWCY Objective-1快速测试仪上运行,其中包括各种分辨率和类型的4:2:0 8位视频:12个普通1080p剪辑,4个1080p屏幕内容剪辑,7 720p剪辑和7 360p剪辑,都是60帧。在我们的测试中,AV1和VP9使用恒定质量(CQ)速率控制以2遍模式进行压缩,通过该模式,编解码器使用单个目标质量参数运行,该参数控制编码质量而未指定任何比特率约束。 AV1和VP9编解码器使用以下参数运行:
    •–frame-parallel = 0 --tile-columns = 0 --auto-alt-ref = 2 --cpuused = 0 --passes = 2 --threads = 1 --kf-min-dist = 1000- kf-maxdist = 1000-lag-in-frames=25 --end-usage=q --cq-level = {20,32,43,55,63}和无限制的关键帧间隔。
    需要说明的是,AV1 / VP9 2通道模式的第一通道只负责收集统计信息,而不是实际的编码。 x265,用于将视频编码为HEVC格式的库,还使用恒定速率因子(crf)速率控制,以其最佳质量模式(placebo)进行了测试。 x265编码器使用以下参数运行:
    • --preset placebo --no-wpp --tune psnr --frame-threads 1 --minkeyint 1000 --keyint 1000 --no-scenecut with --crf ={15, 20, 25, 30, 35} 和无限制的关键帧间隔。
    请注意,使用上述cq级别和crf值会使三个编解码器生成的RD曲线在有意义的范围内彼此接近,以进行BDRate计算。编码性能的差异显示在表I和表II中,以BDRate表示。负的BDRate意味着使用更少的位来达到相同的质量。 PSNR-Y,PSNR-Cb和PSNR-Cr是用于计算BDRate的客观指标。不幸的是,在撰写本文时,在AWCY测试台上,还没有实现PSNR度量来平均Y,Cb,Cr平面上的PSNR,我们将在以后的文献中更新结果。表I将AV1与VP9进行了比较,表明AV1在所有平面上的性能均比VP9实质上高出30%。同样,与x265相比,表II显示了当考虑主要质量因子PSNR-Y时,一致的22.75%编码增益,并且在Pb和Cr度量中,-40%的BDRate显示了Cb和Cr平面上更出色的编码能力。
    在这里插入图片描述

    致谢
    特别感谢所有AOMedia成员和AV1项目的个人贡献者的努力和奉献。由于篇幅所限,我们只列出参与起草本文的作者。
    参考文献
    [1] D. Mukherjee, J. Bankoski, A. Grange, J. Han, J. Koleszar, P. Wilkins,
    Y. Xu, and R.S. Bultje, “The latest open-source video codec VP9 - an
    overview and preliminary results,” Picture Coding Symposium (PCS),
    December 2013.
    [2] G. J. Sullivan, J. Ohm, W. Han, and T. Wiegand, “Overview of the
    high efficiency video coding (HEVC) standard,” IEEE Transactions on
    Circuits and Systems for Video Technology, vol. 22, no. 12, 2012.
    [3] T. Wiegand, G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, “Overview of
    the H.264/AVC video coding standard,” IEEE Transactions on Circuits
    and Systems for Video Technology, vol. 13, no. 7, 2003.
    [4] J. Bankoski, P. Wilkins, and Y. Xu, “Technical overview of VP8, an open
    source video codec for the web,” IEEE Int. Conference on Multimedia
    and Expo, December 2011.
    [5] “Alliance for Open Media,” http://aomedia.org.
    [6] L. N. Trudeau, N. E. Egge, and D. Barr, “Predicting chroma from luma
    in AV1,” Data Compression Conference, 2018.
    [7] W. Lin, Z. Liu, D. Mukherjee, J. Han, P. Wilkins, Y. Xu, and K. Rose,
    “Efficient AV1 video coding using a multi-layer framework,” Data
    Compression Conference, 2018.
    [8] J. Han, Y. Xu, and J. Bankoski, “A dynamic motion vector referencing
    scheme for video coding,” IEEE Int. Confernce on Image Processing,
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    motion compensation in the next generation open-source video codec,”
    IEEE Int. Confernce on Image Processing, 2017.
    [10] S. Parker, Y. Chen, and D. Mukherjee, “Global and locally adaptive
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    inter and intra prediction tools under consideration for the emerging AV1
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    [12] S. Parker, Y. Chen, J. Han, Z. Liu, D. Mukherjee, H. Su, Y. Wang,
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    emerging AV1 video codec,” IEEE Int. Confernce on Image Processing,
    2017.
    [16] A. Norkin and N. Birkbeck, “Film grain synthesis for AV1 video codec,”
    Data Compression Conference, 2018.
    [17] “AWCY,” arewecompressedyet.com.

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