【摘要】：在傳統(tǒng)多媒體教學(xué)過(guò)程中教師多采用PPT進(jìn)行授課,師生之間缺乏互動(dòng)交流,隨著教育改革的不斷深入和信息技術(shù)的快速發(fā)展,基于師生互動(dòng)的智慧課堂教學(xué)方式逐漸得到一線師生的認(rèn)可,而在師生互動(dòng)的屏幕廣播應(yīng)用中,屏幕廣播具備數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性能強(qiáng)等特點(diǎn),成為智慧課堂互動(dòng)教學(xué)中需要攻克的技術(shù)難點(diǎn),其中視頻編碼的性能直接影響著廣播應(yīng)用的性能,其難點(diǎn)的攻破可極大地提升師生交互的用戶體驗(yàn),提升課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果,對(duì)于提升課堂教學(xué)質(zhì)量具有很好的促進(jìn)作用。為了開(kāi)發(fā)智慧課堂互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)以及互動(dòng)教學(xué)中的屏幕廣播功能,本文通過(guò)改進(jìn)H.265/HEVC中的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)屏幕廣播的高效視頻編碼,以提升互動(dòng)教學(xué)中師生間的互動(dòng)體驗(yàn),對(duì)于提高課堂教學(xué)質(zhì)量有較好的促進(jìn)作用和現(xiàn)實(shí)意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了滿足智慧課堂教學(xué)的互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng),該系統(tǒng)具備教師授課、學(xué)生答題、學(xué)情分析、師生互動(dòng)和課堂簽到等功能,可很好地提高教師授課效率,提升學(xué)生課堂參與的積極性,并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行了完整的測(cè)試。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有基本功能的屏幕廣播系統(tǒng)。通過(guò)已構(gòu)建的視頻編碼解碼框架,改進(jìn)使其具備較好的編碼效率,可為屏幕廣播系統(tǒng)提供較好的視頻編碼服務(wù)。(3)通過(guò)分析互動(dòng)教學(xué)屏幕視頻的特征,并結(jié)合H.265/HEVC中的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法的特點(diǎn),從塊劃分過(guò)程和模式選擇兩個(gè)方面改進(jìn)了幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析了改進(jìn)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法的性能。本文研究的互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)以及屏幕廣播功能,為實(shí)現(xiàn)智慧課堂教學(xué)做了有益嘗試。
【圖文】：

第 2 章 相關(guān)原理和技術(shù)2.2 H.265/HEVC 視頻編碼框架2.2.1 H.265/HEVC 視頻編碼流程本課題研究以 H.265/HEVC 為基礎(chǔ)，H.265/HEVC 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)采用了結(jié)合塊的預(yù)測(cè)和變換的多元編碼框架[20]，這一混合的多元編碼框架主要包含幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)、變換編碼、量化編碼、熵編碼、去塊濾波等過(guò)程。同時(shí)，在 H.264/AVC的基礎(chǔ)上，H.265/HEVC 還采用了改進(jìn)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，改進(jìn)的自適應(yīng)的四叉樹(shù)編碼塊劃分結(jié)構(gòu)，，自適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)預(yù)測(cè)和新型的環(huán)路濾波器[21]。H.265/HEVC 編碼過(guò)程具體如圖 2-2 所示。

2.3.1 H.265/HEVC 編碼結(jié)構(gòu)H.265/HEVC 編碼時(shí)最大塊的尺寸是 64 64[31]，為了可以應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境下不同分辨率的視頻編碼，H.265/HEVC 采用了多樣化編碼塊結(jié)構(gòu)，主要包括以下：(1) 編碼單元 CU編碼單元進(jìn)行塊劃分時(shí)以遞歸循環(huán)實(shí)現(xiàn)四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)，編碼單元作為 H.265 編碼的基本單位是影響 H.265 編碼性能的關(guān)鍵[32]。H.265 在編碼時(shí)，一幅圖像幀被分割成多個(gè)相互獨(dú)立的編碼樹(shù)單元，劃分時(shí)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)采用四叉樹(shù)循環(huán)分層的結(jié)構(gòu)一直劃分至最小的塊尺寸。對(duì)于每一個(gè)編碼單元都有標(biāo)記來(lái)指示是否繼續(xù)進(jìn)行分割更小的單元，最小的分割單元是 8 8，這種遞歸形式的劃分形式提高了編碼的壓縮率，但是算法復(fù)雜度也隨著增加[33]。圖 3-2 展示了編碼單元的四叉樹(shù)劃分。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN93;G434

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本文編號(hào)：2662241