本文選題：H.265/HEVC + 運(yùn)動(dòng)估計(jì)�。� 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、移動(dòng)終端等高新技術(shù)的發(fā)展,人們對高分辨率以及超高分辨率視頻的需求越來越迫切。為了使高分辨率視頻得到廣泛應(yīng)用,國際電信聯(lián)盟的視頻專家組(VCEG)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的活動(dòng)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合成立了JCT-VC,研究并制定了最新一代用于視頻編解碼的標(biāo)準(zhǔn)：H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn)參考協(xié)議。新確立的編解碼標(biāo)準(zhǔn)可以在有限帶寬的傳輸條件下更加有效地實(shí)現(xiàn)高存儲質(zhì)量以及高分辨率視頻的傳輸。相比較之前的編解碼協(xié)議,H.265/HEVC協(xié)議在圖像分割、幀內(nèi)幀間預(yù)測、空間變換與量化等方面都有了相應(yīng)改進(jìn)。理論與實(shí)際表明,新編解碼協(xié)議H.265/HEVC具有較好的編碼性能。在視頻編碼過程中,決定編碼性能優(yōu)劣的關(guān)鍵因素之一就是運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)可以通過去除視頻圖像之間的冗余信息而達(dá)到有效壓縮的目的,因此,對視頻編解碼中運(yùn)動(dòng)估計(jì)的研究具有重要的意義。為了更加方便靈活地對視頻序列的運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分進(jìn)行分析與研究,論文以H.265/HEVC編解碼協(xié)議中的新技術(shù)為基礎(chǔ),分析論述了H.265/HEVC編解碼協(xié)議中運(yùn)動(dòng)估計(jì)的相關(guān)技術(shù)以及算法,設(shè)計(jì)了能夠?qū)υ家曨l序列進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)分析的運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)置的路徑信息讀取相對應(yīng)的原始視頻或圖像序列,并進(jìn)行實(shí)時(shí)解析與運(yùn)算,最終得到運(yùn)動(dòng)估計(jì)的塊劃分結(jié)果、運(yùn)動(dòng)矢量、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測值、圖像殘差值以及相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù),同時(shí)將各參數(shù)信息實(shí)時(shí)顯示于軟件界面,并記載于本地日志文件。論文根據(jù)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的基本流程,設(shè)計(jì)出H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)的整體流程,著重對所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)的主要模塊：編碼單元?jiǎng)澐帜K、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測模塊以及運(yùn)動(dòng)搜索模塊進(jìn)行了深入研究與設(shè)計(jì)。介紹了在Windows操作系統(tǒng)上,使用VS2010應(yīng)用程序開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)的過程,論述了在實(shí)現(xiàn)過程中使用的多線程并行優(yōu)化等方法。為了驗(yàn)證系統(tǒng)的功能和性能,論文借助H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn)測試軟件進(jìn)行了多層次的測試。首先,利用本文實(shí)現(xiàn)的H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)測試軟件的后續(xù)編碼模塊對測試序列進(jìn)行編碼,并對編碼后的壓縮碼流進(jìn)行正確性驗(yàn)證,結(jié)果表明,H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)視頻序列的實(shí)時(shí)解析、編碼單元的正確劃分、運(yùn)動(dòng)矢量與運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測值的有效提取以及其他相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的靈活顯示：其次,利用同一測試序列對本論文實(shí)現(xiàn)的H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)測試軟件進(jìn)行編碼測試,通過統(tǒng)計(jì)并比對編碼消耗的時(shí)間以及編碼比特率等參數(shù)對系統(tǒng)性能進(jìn)行評估,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,H.265/HEVC運(yùn)動(dòng)估計(jì)系統(tǒng)在編碼復(fù)雜度以及編碼實(shí)時(shí)性方面都有較好的性能提升。
[Abstract]:With the development of Internet, multimedia, mobile terminal and so on, the demand for high resolution and ultra high resolution video is more and more urgent. In order to make high-resolution video widely used, The Video expert Group (VCEG) of the International Telecommunication Union (ITU) and the expert Group of the International Organization for Standardization (ISO) on active Image (MPEGG) jointly established JCT-VC to study and formulate the latest standard for video coding and decoding: H.265 / HEVC standard reference protocol. The newly established coding and decoding standard can realize the transmission of high storage quality and high resolution video more effectively under the condition of limited bandwidth transmission. Compared with the previous coding and decoding protocol H.265 / HEVC protocol has corresponding improvements in image segmentation inter-frame prediction spatial transformation and quantization. The theory and practice show that the new codec protocol H.265/HEVC has better coding performance. Motion estimation is one of the key factors to determine the performance of video coding. Motion estimation technology can effectively compress video images by removing redundant information. Therefore, the research of motion estimation in video coding and decoding is of great significance. In order to analyze and study the motion estimation part of video sequence more conveniently and flexibly, based on the new technology of H.265/HEVC coding and decoding protocol, this paper analyzes and discusses the related technology and algorithm of motion estimation in H.265/HEVC codec protocol. A motion estimation system which can analyze the original video sequences is designed. The system can read the corresponding original video or image sequence according to the set path information and perform real time analysis and calculation. Finally, the block partition result of motion estimation and the prediction value of motion vector can be obtained. The image residuals and related motion parameters are displayed in real time in the software interface and recorded in the local log file. According to the basic flow of motion estimation, this paper designs the whole flow of H.265/HEVC motion estimation system, and emphasizes on the main modules of motion estimation system: coding unit partition module. Motion vector prediction module and motion search module are studied and designed. This paper introduces the process of using VS2010 application development platform to realize H.265/HEVC motion estimation system on Windows operating system, and discusses the methods of multi-thread parallel optimization used in the implementation. In order to verify the function and performance of the system, the paper carries out multi-level test with H.265/HEVC standard test software. Firstly, the H.265/HEVC motion estimation system implemented in this paper and the subsequent coding module of the standard test software are used to code the test sequence, and the correctness of the coded compressed code stream is verified. The results show that the H.265 / HEVC motion estimation system can realize real-time video sequence analysis, correct division of coding units, effective extraction of motion vector and motion vector prediction value, and flexible display of other related motion parameters. The H.265/HEVC motion estimation system and the standard test software are tested by the same test sequence, and the performance of the system is evaluated by comparing the coding time and coding bit rate. The experimental results show that the H.265 / HEVC motion estimation system has better performance in coding complexity and real-time performance.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.81

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本文編號：1975694