视频编解码器设计与实现关键问题研究

视频编解码器设计与实现关键问题研究

论文摘要

存储或传输图像或视频必须占用大量的数据通道和空间,现代图像和视频压缩技术使我们有可能对视频信息进行有效的传输和存储。H.264/AVC是由ITU-T的视频编码专家组(Video Coding Expert Group-VCEG)及ISO/IEC的活动图像专家组(Moving Picture Expert Group-MPEG)联合研究开发的高效视频压缩标准。它的应用范围包括可视电话、视频会议、TV、DVD以及硬盘存储、流媒体、数字摄影、数字视频制作等等。和已有的视频标准,如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4相比,H.264/AVC虽然仍采用基于预测和变换的混合编码架构,但通过采用大量的改进的编码工具,在编码重建图像主客观质量相同的条件下,它可以提供较传统视频标准至少一倍以上的压缩效率。本文围绕H.264编码器以及解码器的设计与实现,对部分关键技术进行了研究。在编码端,论文的工作重点是如何在恒定比特率输出的条件下,改善H.264编码器码率控制单元的性能,提高H.264编码器的整体质量。论文首先总结归纳了包括比特约束模型、率失真模型以及H.264码率控制中存在的难题等码率控制关键技术;然后,通过实验,论文分析了现有的H.264一次和二次编码器的设计方案、性能以及存在问题,在此基础上,论文提出了一种基于滑动窗二次编码的H.264编码器设计和实现方法;最后,通过大量实验,论文给出该方法与已有的H.264二次编码器的性能比较结果。在解码端,论文重点研究了低成本H.264高清下变换解码器的设计和实现方法。首先,论文分析了传统高清下变换解码器方案的性能并指出其用于H.264高清下变换解码中的局限;然后,论文在系统分析H.264高清码流特性的基础上,提出了一种基于H.264高清码流特性的H.264高清下变换解码器方案;最后,论文给出了新方法与传统方法在硬件需求、计算量以及重建图像质量等方面的比较结果。另外,针对混合编解码器重建图像降质比较明显的问题,论文还提出了一种称为三重滤波器的去振铃效应滤波器。通过引入纹理活动度检测滤波器,该滤波器不但能够有效去除H.264重建图像中的振铃效应,而且能够有效的保护纹理细节,使得图像纹理细节不因为滤波而过于模糊。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 英文缩略语
  • 目录
  • 图索引
  • 表格索引
  • 第1章 绪 论
  • 1.1. 引言
  • 1.2. 国内外研究现状
  • 1.3. 本文研究内容及主要创新点
  • 1.4. 本文文章结构
  • 第2章 标准中的 H.264 码率控制技术研究
  • 2.1. 引言
  • 2.2. 预分配比特码率控制方法中的关键技术
  • 2.2.1. 比特约束
  • 2.2.2. 率失真模型
  • 2.2.3. 量化
  • 2.3. 基于 TM5 的码率控制方法
  • 2.3.1. 比特分配
  • 2.3.2. 量化步长计算
  • 2.3.3. 后处理过程
  • 2.4. 基于 JVT-G012 的码率控制方法
  • 2.4.1. 比特分配
  • 2.4.2. 鸡蛋悖论及解决方法
  • 2.4.3. 量化参数计算
  • 2.4.4. 后处理过程
  • 2.5. 码率控制算法的性能分析
  • 2.5.1. 评价标准
  • 2.5.2. TM5 码率控制方法的性能分析
  • 2.5.3. JVT-G012 码率控制方法的性能分析
  • 2.6. 本章小结
  • 第3章 基于滑动窗的二次编码 H.264 编码器的设计和实现
  • 3.1. 引言
  • 3.2. 基于滑动窗的二次编码 H.264 编码器的设计和实现
  • 3.2.1. 编码流程
  • 3.2.2. 第一次编码
  • 3.2.3. 第二次编码
  • 3.3. 性能比较
  • 3.3.1. 编码器固定延时比较
  • 3.3.2. 编码器实际比特调整次数比较
  • 3.3.3. 解码缓冲器状态比较
  • 3.3.4. 码率控制准确性比较
  • 3.3.5. 图像质量比较
  • 3.4. 本章小结
  • 第4章 基于 H.264 码流特性的高清下变换解码器的设计和实现
  • 4.1. 引言
  • 4.2. H.264 高清码流特性
  • 4.2.1. 参考块的分布特性
  • 4.2.2. 运动矢量垂直分量的有限范围
  • 4.3. H.264 高清下变换解码器的架构
  • 4.3.1. 下变换解码器的整体架构
  • 4.3.2. 多分辨率帧存模块的设计
  • 4.3.3. 自适应下变换模块工作流程图
  • 4.3.4. 自适应上变换模块工作流程图
  • 4.4. 实验及实验结果
  • 4.4.1. 实验平台
  • 4.4.2. 性能比较
  • 4.5. 本章小结
  • 第5章 基于三重滤波器的去振铃滤波器的设计和研究
  • 5.1. 引言
  • 5.2. 二重滤波器
  • 5.3. 三重滤波器
  • 5.3.1. 问题的提出
  • 5.3.2. 纹理程度图
  • 5.3.3. 三重滤波器
  • 5.4. 实验及实验结果
  • 5.4.1. 实验条件
  • 5.4.2. 实验结果
  • 5.5. 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间撰写文章及参加项目
  • 相关论文文献

    • [1].统计复用策略中的联合码率控制技术[J]. 数字通信世界 2009(12)
    • [2].面向自适应码率视频直播的码率控制算法[J]. 计算机工程 2019(03)
    • [3].基于空-时域视觉敏感度的码率分配算法[J]. 计算机应用与软件 2019(01)
    • [4].基于场景切换的码率控制方法[J]. 电视技术 2009(12)
    • [5].基于自适应二次模型视频编码码率控制的研究[J]. 福建电脑 2018(05)
    • [6].高效视频编码中帧内码率控制改进算法[J]. 西安交通大学学报 2019(04)
    • [7].高效率视频编码中基于R-λ模型的帧层码率控制优化算法[J]. 现代信息科技 2018(12)
    • [8].高效率视频编码中基于R-λ模型的码率控制优化算法[J]. 光电子·激光 2018(06)
    • [9].HEVC码率控制技术的研究进展[J]. 重庆邮电大学学报(自然科学版) 2018(02)
    • [10].一种基于码率控制的无线自组织网络传输功率优化方案[J]. 现代电子技术 2015(09)
    • [11].一种兴趣区域检测的H.265码率控制方法[J]. 浙江工业大学学报 2018(03)
    • [12].基于深度学习的视频多目标码率分配策略[J]. 电子测量技术 2019(02)
    • [13].分层码率控制策略在机器人遥操作中的应用[J]. 哈尔滨工业大学学报 2009(03)
    • [14].基于H.264标准的码率控制改进算法[J]. 电路与系统学报 2008(05)
    • [15].JPEG-LS图像压缩动态码率控制策略[J]. 计算机工程 2008(07)
    • [16].一种H.264帧级码率控制改进算法[J]. 计算机仿真 2008(05)
    • [17].H.264宏块级码率控制改进方法[J]. 电脑编程技巧与维护 2020(07)
    • [18].自适应帧内更新和码率控制的联合优化[J]. 通信技术 2009(02)
    • [19].一种改进的码率兼容QC-LDPC码构造算法[J]. 信息技术与网络安全 2018(05)
    • [20].基于IP播放TS流的码率控制策略[J]. 有线电视技术 2009(12)
    • [21].基于传感器的移动流媒体码率控制方法[J]. 计算机科学 2018(10)
    • [22].基于BP神经网络的并行编码码率控制研究[J]. 电子测量技术 2018(24)
    • [23].动态自适应的HTTP流码率渐进切换算法[J]. 计算机应用 2019(04)
    • [24].一种对R-Lambda码率控制模型的改进算法[J]. 应用科学学报 2017(03)
    • [25].精确码率控制JPEG2000感兴趣区域编码[J]. 计算机工程 2009(14)
    • [26].LDPCA在分布式视频编码码率控制中的应用[J]. 世界科技研究与发展 2008(06)
    • [27].符合DCI规范的JPEG2000自适应码率控制方法[J]. 中国图象图形学报 2008(01)
    • [28].自适应动态网络的流媒体传输策略[J]. 计算机工程与设计 2018(12)
    • [29].软硬件协同视频编码器中码率控制的实现[J]. 集成电路应用 2019(08)
    • [30].视频编码率失真优化技术研究综述[J]. 电子学报 2020(05)

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