發(fā)布時(shí)間：2017-08-03 22:29

  本文關(guān)鍵詞：H.264運(yùn)動估計(jì)算法優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： H.264 運(yùn)動估計(jì) 視頻編碼 DM642 x264 優(yōu)化

【摘要】：H.264/AVC是由ISO/IEC和ITU-T聯(lián)合制定的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),具有更高的壓縮效率、更好的圖像質(zhì)量和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)友好性。然而,H.264/AVC在獲得高效編碼性能的同時(shí)也導(dǎo)致了巨大的編碼復(fù)雜度,阻礙了其實(shí)時(shí)應(yīng)用與推廣。為了縮短編碼時(shí)間,提高編碼系統(tǒng)的工作效率,有必要針對其中耗費(fèi)時(shí)間和資源較多的運(yùn)動估計(jì)模塊進(jìn)行算法優(yōu)化。另外,視頻編解碼技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)也得到了越來越多的重視,由于DSP固有的高速數(shù)據(jù)處理能力,目前將軟件編碼器移植到DSP平臺是一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文研究了H.264/AVC運(yùn)動估計(jì)算法優(yōu)化,并以DM642為硬件平臺,針對x264編碼器進(jìn)行了移植與優(yōu)化。主要工作包括:(1)分析了視頻編碼技術(shù)和運(yùn)動估計(jì)算法的研究現(xiàn)狀,介紹了H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的編解碼結(jié)構(gòu)以及主要編碼技術(shù);闡述了H.264/AVC塊匹配運(yùn)動估計(jì)方法的原理與相關(guān)技術(shù),分析了經(jīng)典塊匹配運(yùn)動估計(jì)算法和現(xiàn)有快速運(yùn)動估計(jì)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)為減少運(yùn)動估計(jì)計(jì)算量,提升視頻編碼效率,提出了一種多級自適應(yīng)快速整像素運(yùn)動估計(jì)算法(MA_DHUS)。首先,根據(jù)前一幀的幀級運(yùn)動強(qiáng)度和當(dāng)前塊預(yù)測運(yùn)動矢量(PMV)分別預(yù)測幀級和宏塊級搜索范圍,取其中最小值作為最終搜索范圍。其次,根據(jù)宏塊級運(yùn)動強(qiáng)度,將宏塊分為低、中、高三種運(yùn)動強(qiáng)度類型,針對不同的類型自適應(yīng)選擇菱形、改進(jìn)的六邊形、UMHexagon S算法模板。然后,根據(jù)宏塊運(yùn)動矢量方向性,對高運(yùn)動強(qiáng)度類型宏塊采取方向自適應(yīng)搜索策略。最后,對UMHexagon S算法進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文算法有效降低了運(yùn)動估計(jì)的運(yùn)算時(shí)間,而只帶來了很小的編碼性能下降,并能適應(yīng)各種運(yùn)動類型的視頻序列。(3)選擇DSP開發(fā)板QXD-DM642DVS作為硬件平臺,在分析x264編碼流程的基礎(chǔ)上,將x264的基本檔次移植到DSP平臺上;然后針對DM642芯片的特點(diǎn),進(jìn)行了一系列優(yōu)化。最后將本文提出的MA_DHUS算法集成在x264編碼器中,實(shí)現(xiàn)了x264編碼器在DSP平臺上的正確編碼。測試結(jié)果表明,優(yōu)化后的x264編碼器處理速度有了很大的提高。
【關(guān)鍵詞】：H.264 運(yùn)動估計(jì) 視頻編碼 DM642 x264 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 課題研究背景與意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程16-17
• 1.2.2 視頻編碼技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 運(yùn)動估計(jì)算法的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 視頻編解碼器的硬件實(shí)現(xiàn)19-20
• 1.3 本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排20-22
• 第二章H.264/AVC視頻編碼及運(yùn)動估計(jì)技術(shù)22-40
• 2.1 H.264/AVC的檔次和級22
• 2.2 H.264/AVC視頻編碼技術(shù)22-31
• 2.2.1 H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)編解碼框架22-24
• 2.2.2 H.264/AVC視頻編碼中的關(guān)鍵技術(shù)24-31
• 2.3 H.264/AVC中的運(yùn)動估計(jì)技術(shù)31-39
• 2.3.1 基于塊匹配的運(yùn)動估計(jì)與補(bǔ)償原理31-32
• 2.3.2 運(yùn)動估計(jì)中相關(guān)技術(shù)32-35
• 2.3.3 經(jīng)典整像素運(yùn)動估計(jì)算法35-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 多級自適應(yīng)快速整像素運(yùn)動估計(jì)搜索算法40-59
• 3.1 開源編碼器的選取40
• 3.2 算法引入40-41
• 3.3 運(yùn)動強(qiáng)度的定義及計(jì)算方法41-42
• 3.3.1 幀級運(yùn)動強(qiáng)度的引入41-42
• 3.3.2 宏塊級運(yùn)動強(qiáng)度的引入42
• 3.4 MA_DHUS算法42-52
• 3.4.1 MA_DHUS算法設(shè)計(jì)思想42-43
• 3.4.2 自適應(yīng)搜索范圍的引入43-44
• 3.4.3 自適應(yīng)模板搜索模式44-45
• 3.4.4 改進(jìn)的六邊形搜索模式45-46
• 3.4.5 UMHexagonS算法的改進(jìn)46-50
• 3.4.6 MA_DHUS算法流程50-52
• 3.5 系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-58
• 3.5.1 系統(tǒng)仿真環(huán)境52
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析52-58
• 3.6 本章小結(jié)58-59
• 第四章H.264/AVC視頻編碼器的DSP移植和優(yōu)化59-76
• 4.1 DSP硬件平臺及開發(fā)工具59-61
• 4.1.1 TMS320DM642 處理器59-60
• 4.1.2 硬件開發(fā)環(huán)境QXD-DM642DVS開發(fā)板60-61
• 4.1.3 集成開發(fā)環(huán)境CCS61
• 4.2 X264 在TMS320DM642 DSP上的移植61-64
• 4.3 基于TMS320DM642 DSP的X264 編碼器優(yōu)化64-73
• 4.3.1 存儲器優(yōu)化64-67
• 4.3.2 軟件優(yōu)化流程67
• 4.3.3 軟件項(xiàng)目級優(yōu)化67-69
• 4.3.4 C語言級優(yōu)化69-71
• 4.3.5 匯編級優(yōu)化71-73
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果分析73-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 總結(jié)與展望76-78
• 5.1 工作總結(jié)76
• 5.2 工作展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-84
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 戴衛(wèi)恒,于全;一種新型全局運(yùn)動估計(jì)算法[J];電視技術(shù);2002年05期

2 韋曉東,張明,王維東;一種改進(jìn)的解隔行運(yùn)動估計(jì)算法[J];電視技術(shù);2003年10期

3 岳恒立,張正炳;基于中心偏置特性的快速運(yùn)動估計(jì)算法[J];江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào);2003年S1期

4 楊兵;王勇;;一種基于視頻序列特性的快速運(yùn)動估計(jì)算法[J];桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年01期

5 鄧松;吳巍;劉國棟;汪勝前;;一種新的正交運(yùn)動估計(jì)算法[J];微計(jì)算機(jī)信息;2006年36期

6 張磊;涂國防;;一種新型小波域運(yùn)動估計(jì)算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2007年05期

7 舒振宇;高智勇;陳心浩;劉海華;;一種基于塊匹配的自適應(yīng)快速運(yùn)動估計(jì)算法[J];計(jì)算機(jī)時(shí)代;2007年10期

8 俞呈陽;周密;;基于視頻序列特性的運(yùn)動估計(jì)算法比較與改進(jìn)[J];電視技術(shù);2008年S1期

9 吳巍;王倩;;一種改進(jìn)的方向性菱形運(yùn)動估計(jì)算法[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

10 李淳;馬力妮;;基于菱形搜索的改進(jìn)的運(yùn)動估計(jì)算法研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2008年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賀文偉;張玉玲;;H．264中運(yùn)動估計(jì)算法的研究與改進(jìn)[A];中國電子學(xué)會第十五屆信息論學(xué)術(shù)年會暨第一屆全國網(wǎng)絡(luò)編碼學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2008年

2 劉娜;李學(xué)明;;H.264 SUMHexagonS運(yùn)動估計(jì)算法的研究[A];2009年中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

3 蔣曉悅;趙榮椿;;幾種塊匹配運(yùn)動估計(jì)算法的比較[A];信號與信息處理技術(shù)——第一屆信號與信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

4 禹晶;蘇開娜;;一種基于空間預(yù)測的快速塊運(yùn)動估計(jì)算法[A];第十三屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

5 李秋山;李偉;費(fèi)寶頂;張珍;;基于塊模式信息的自適應(yīng)運(yùn)動估計(jì)算法[A];圖像圖形技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展——第三屆圖像圖形技術(shù)與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

6 吳延海;閆寧;王麗君;毛昕蓉;;視頻壓縮中運(yùn)動估計(jì)算法的研究[A];第八屆全國信號與信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 吳浩;戚金清;王兢;張敬彬;;H.264運(yùn)動估計(jì)算法研究及優(yōu)化[A];第八屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

8 王燕妮;李國民;;視頻壓縮編碼中一種運(yùn)動估計(jì)算法的改進(jìn)[A];信號與信息處理技術(shù)第三屆信號與信息處理全國聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

9 楊敬安;;一種基于凝視與跟蹤的主動3D運(yùn)動估計(jì)算法[A];1996年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];1996年

10 朱金秀;曹寧;;H.264中可變塊運(yùn)動估計(jì)算法的研究[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張萍;基于群智能優(yōu)化的運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林芳明;H.264視頻壓縮編碼快速運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];江西理工大學(xué);2015年

2 王海巍;基于H.264/SVC運(yùn)動估計(jì)算法的研究[D];東北石油大學(xué);2010年

3 趙長偉;基于彈性模型的運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];遼寧師范大學(xué);2015年

4 張斌;基于H.264/AVC的快速運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];中北大學(xué);2016年

5 劉濤;基于GPU的運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];吉林大學(xué);2016年

6 郭慶新;H.264運(yùn)動估計(jì)算法優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

7 吳麗珍;基于搜索經(jīng)歷的快速運(yùn)動估計(jì)算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 王愛琴;基于小波域的運(yùn)動估計(jì)算法[D];西安電子科技大學(xué);2009年

9 伍升平;基于塊像素的快速運(yùn)動估計(jì)算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2010年

10 王誼波;基于起點(diǎn)預(yù)測的快速運(yùn)動估計(jì)算法[D];上海海事大學(xué);2006年

，

本文編號：616650