论文摘要
H.264视频压缩编码标准可以在保证相同的图像质量的前提下,比H.263和MPEG-4节省多达50%的码流。但是由于H.264中引入的多种新的编码技术,使得编解码的计算量急剧增加。如何降低H.264的复杂度,使它可以有效的应用在实时的通信系统中,已成为学术界普遍关注的课题。本文提出的基于自适应参考帧和时空域相关性的H.264快速运动估计算法,根据视频运动的连续性和相关性,以运动剧烈程度的特征值——二阶运动矢量矩和时空域上相邻宏块的运动矢量的大小关系等为判别条件对运动估计参数——参考帧数目和分块模式数目进行预判,在视频序列运动趋缓的情况下减少参考帧数目和分块模式,大大简化了运动估计过程和提高了编码速度,同时在视频序列运动趋于剧烈时,增加运动矢量搜索的时域、空域范围,保证了运动估计的精度和编码效率。通过在H.264参考模型下的充分实验验证,与5个参考帧的原始算法相比,本文提出的改进的H.264运动估计算法节约了38.4%运动估计时间而PSNR值仅仅降低了0.018db。在运动估计时间、PSNR值以及码率的权衡比较下,基于自适应参考帧和时空域相关性的H.264快速运动估计算法普遍表现出优于H.264原始算法的性能,在保证图像质量的同时,降低了运动估计的复杂度,有效的提高了编码实时性。而且它不涉及运动搜索策略的改动,所以应用在现有的快速搜索算法的基础上能够进一步提高编码速度。