论文摘要
近年来,随着宽带网络的普及和多媒体技术的不断发展,人们对数字视频业务产生了越来越浓厚的兴趣。视频会议系统、视频监视系统、远程教育、视频点播系统（VOD）、高清晰数字电视（HDTV）以及网络聊天软件等多媒体实时业务逐渐得到广泛的应用。尽管网络状况在改善,但是相对于快速增长的视频业务而言,网络带宽资源仍然是远远不够的。在这种情况下,研究具有高压缩比、高质量的视频编码技术成为当前多媒体领域的热点问题。 新一代数字视频编码标准H.264,采用了多模式的帧间预测、1/4像素精度的运动估计、基于4×4块的整数变换等关键技术,使得编码性能得到大幅度的提高。实验证明,在相近的主观质量下H.264编码器要比基于H.263标准的编码器减少50%左右的码率。但是,在编码性能提高的同时,算法复杂度也大大增加了。这导致了H.264参考软件编码速率非常的低。因此,必须对H.264编码器进行编码速率的提高之后,才能应用于多媒体实时通信中。本文对H.264视频编码标准进行深入的研究,重点分析造成编码速率瓶颈的原因,并在此基础上研究提高编码速率的方法,包括帧内预测模式的快速选择、帧间预测模式的快速选择以及快速运动估计的应用三方面。实验结果表明本文实现的编码器同H.264参考软件相比,在PSNR值和压缩比降低较小的情况下,有效的提高了编码速率,达到视频实时通信的要求。本文同时还将实现的编码器同基于H.263标准的编码器进行对比。对比结果表明,本文实现的编码器在保证了主观质量的同时,降低了约40%-50%的码率。 在实现的H.264编解码器的基础上,本文同时实现了一个局域网内的音视频通信软件AVChat。该软件在局域网之内实现点对点的音频和视频的实时通信。测试结果表明,本文所实现的H.264编解码器在该软件中运行良好,在使用较低视频码率的情况下能达到较高的视频主观质量。本文所实现的音视频通信软件,扩展后可应用于视频会议、远程教育等系统之中。