论文摘要
在过去的十几年中,国际标准化组织制定了一系列的国际视频编码标准并广泛应用到各种领域。其中,ITU-T制定了满足实时视频通信应用的标准,例如H.261、H.263、H.263+、H.263++;ISO制定了满足视频存储、广播视频和视频流需要的MPEG标准,包括MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4等。而H.264/AVC是ITU-T和ISO联合推出的新标准,采用了近几年视频编码方面的先进技术,以较高编码效率和网络友好性成为新一代国际视频编码标准。H.264/AVC设计的最初目标是在相同解码质量下,能够提供比MPEG-4和H.263高一倍的压缩性能。无论从客观还是主观度量,H.264都可以提供比现有的视频压缩编码标准高的多的解码质量。为了实现高效压缩,H.264/AVC中采用了大量的新技术。这些技术包括:帧内预测;可变块大小的运动补偿;1/4像素精度的运动矢量;整数4×4变换;切换条带;上下文自适应二进制算术编码。采用了这些先进的编码技术后,压缩性能和解码质量都获得了很大的提高。一些研究的实验数据表明,H.264/AVC在信噪比,压缩效率和视觉效果方面,都远远好于现有的其它视频编码标准。H.264/AVC中采用的这些先进编码技术既增加了基本模块的复杂度,也成倍增加算法的复杂度,这就限制了H.264的应用,尤其是在实时视频通信和一些资源或功耗受限的嵌入式应用中。基于此,本文进行了一下研究:首先,为了解决H.264/AVC帧内预测模式多,计算复杂和预测不精确的问题,本文提出了一种帧内预测算法。该算法利用边缘检测算子和空间相邻块的相关性快速选出所需的候选预测模式,对于每种候选预测模式又改进了预测算法。试验结果表明:新的预测算法可以提高帧内预测编码所需要的时间。其次,H.264/AVC采用了多参考帧运动估计来提高编码效率,增加的计算量与参考帧数目成正比。为了避免搜索多余的参考帧,本文提出了一种低复杂度参考帧确定算法来快速确定当前宏块所需的参考帧。试验结果表明,本算法在保持率失真性能的前提下有效地减少了多参考帧预测的计算复杂度并节省了时间。
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摘要ABSTRACT符号说明第一章 绪论1.1 视频标准的发展1.2 课题研究的目标与研究的意义1.3 课题完成的工作1.4 论文的组织结构第二章 H.264/AVC视频编码标准2.1 H.264/AVC编码器结构2.2 H.264/AVC标准中的先进技术2.3 H.264/AVC标准的应用领域2.4 H.264/AVC的结构2.4.1 H.264/AVC的档次和级2.4.2 H.264/AVC的视频格式2.4.3 H.264/AVC的编码格式2.4.4 H.264/AVC的参考图像2.5 本章小结第三章 基于H.264/AVC的帧内编码与帧内预测算法探讨3.1 帧内编码的原理与应用领域3.2 H.264/AVC中的帧内预测技术3.2.1 4*4块亮度分量帧内预测模式3.2.1.1 4*4亮度预测模式介绍3.2.1.2 4*4亮度预测模式信号化3.2.2 基于16*16宏块的亮度帧内预测方式3.2.3 基于8*8块的色度帧内预测方式3.3 H.264/AVC帧内预测算法存在的问题3.3.1 H.264/AVC帧内预测算法计算的复杂程度3.3.2 H.264/AVC帧内预测的准确程度3.4 减少计算复杂度的帧内预测模式快速选择方法3.4.1 基于边界方向的模式选择3.4.1.1 基于Sobel算子的边缘方向信息检测3.4.1.2 基于边缘方向信息的4*4模式快速选择算法3.4.2 基于空间相邻块的模式进行预测模式选择3.4.3 基于预测的快速选择方法3.5 提高预测精度的帧内预测方法3.5.1 改进的帧内预测算法3.5.2 改进的帧内预测算法的实验结果3.6 改进的快速帧内预测算法3.7 试验结果及分析第四章 基于H.264/AVC的快速多参考帧选择算法探讨4.1 H.264/AVC帧间预测概述4.2 H.264/AVC帧间预测中多参考帧运动补偿分析4.2.1 多参考帧运动补偿存在的问题4.2.2 多参考帧在运动搜索过程中的概率统计4.2.3 参考帧空间域的预测方式4.3 改进的快速多参考帧确定算法4.4 实验结果和分析第五章 结论及展望5.1 所做的主要工作5.2 有待进一步研究的问题和未来展望参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的论文攻读硕士学位期间参与的项目学位论文评阅及答辩情况表
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标签：视频编码论文; 帧内预测论文; 帧间预测论文;
