本文關(guān)鍵詞：H.264視頻壓縮編碼快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法研究

  更多相關(guān)文章： 視頻壓縮編碼 運(yùn)動(dòng)估計(jì) 提前終止策略 時(shí)空相關(guān)性

【摘要】：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,利用網(wǎng)絡(luò)傳輸途徑獲取各種標(biāo)準(zhǔn)格式的視頻信息已然成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膬?nèi)容,人們對(duì)視頻質(zhì)量、壓縮效率的要求越來(lái)越高,這使得新視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)和國(guó)際化。H.264標(biāo)準(zhǔn)提出于2003年,繼承了以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器結(jié)構(gòu),同時(shí)引入了多種先進(jìn)技術(shù),新技術(shù)使得H.264具有高壓縮率,但同時(shí)也帶來(lái)大量額外編碼負(fù)荷。運(yùn)動(dòng)估計(jì)是視頻壓縮編碼的關(guān)鍵技術(shù),它對(duì)視頻編碼的質(zhì)量及效率有直接影響。同時(shí)運(yùn)動(dòng)估計(jì)也是視頻編碼中最耗時(shí)的環(huán)節(jié),其計(jì)算復(fù)雜度占整個(gè)編碼過(guò)程的80%左右。所以研究出有效的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法對(duì)提高視頻編碼效率有很重要的意義,是提升視頻信息壓縮效率的有效方法。本文首先介紹了H.264標(biāo)準(zhǔn)基本框架,基本原理及其中的關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步深入了解運(yùn)動(dòng)估計(jì)的原理、策略以及幾種經(jīng)典塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法,對(duì)其中的UMHexagon S算法進(jìn)行深入研究,對(duì)其存在的不足進(jìn)行了優(yōu)化與改進(jìn),并在該算法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)混合模板搜索算法。UMHexagon S算法是H.264標(biāo)準(zhǔn)中性能最佳快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法,但它仍然存在諸多不足之處。其一,該算法中的五種起始預(yù)測(cè)順序并非最優(yōu);其二,該算法的5×5方形模板沒(méi)有充分利用矢量分布特性,搜索點(diǎn)數(shù)過(guò)多;其三,對(duì)亞宏塊模式遍歷搜索,導(dǎo)致大量不必要的搜索點(diǎn)數(shù)。改進(jìn)算法根據(jù)起始預(yù)測(cè)MV成為最佳點(diǎn)的可能性大小對(duì)起始預(yù)測(cè)MV的檢測(cè)順序進(jìn)行了優(yōu)化,提高了算法起始預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度;設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的5×5模板有效減少了搜索點(diǎn)數(shù);增加了一種針對(duì)亞宏塊的提前終止策略,避免大量無(wú)效的搜索。在JM平臺(tái)上的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)算法在有效保證編碼質(zhì)量和效率的條件下,運(yùn)動(dòng)估計(jì)時(shí)間平均降低28%左右。結(jié)合分析UMHexagon S和經(jīng)典運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法,提出了一種自適應(yīng)混合模板搜索算法。算法利用宏塊的時(shí)空相關(guān)性實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止塊的判定,并對(duì)其直接停止搜索;依據(jù)塊的運(yùn)動(dòng)類型來(lái)自適應(yīng)選擇起始點(diǎn)和模板,對(duì)于中、小運(yùn)動(dòng)塊跳過(guò)大模板粗搜索直接進(jìn)入小模板細(xì)搜索。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,自適應(yīng)混合模板搜索算法的搜索精度接近于UMHexagon S,但是搜索速率優(yōu)于H.264標(biāo)準(zhǔn)中已有的快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法。
【關(guān)鍵詞】：視頻壓縮編碼 運(yùn)動(dòng)估計(jì) 提前終止策略 時(shí)空相關(guān)性
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.81
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 H.264 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)概述13-22
• 2.1 H.264 標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介13
• 2.2 H.264 標(biāo)準(zhǔn)編解碼器13-14
• 2.3 H.264 標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)14-21
• 2.3.1 幀內(nèi)預(yù)測(cè)14-16
• 2.3.2 幀間預(yù)測(cè)16
• 2.3.3 運(yùn)動(dòng)矢量16-18
• 2.3.4 整數(shù)變換與量化18-19
• 2.3.5 熵編碼19-20
• 2.3.6 去方塊濾波20
• 2.3.7 率失真優(yōu)化20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 基于塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法22-30
• 3.1 塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)原理22-23
• 3.2 塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)策略23-25
• 3.2.1 常見(jiàn)塊匹配準(zhǔn)則23-24
• 3.2.2 搜索方式24-25
• 3.3 經(jīng)典塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法25-29
• 3.3.1 全搜索算法25
• 3.3.2 三步搜索算法25-26
• 3.3.3 四步搜索算法26-27
• 3.3.4 鉆石型搜索算法27-28
• 3.3.5 六邊形搜索算法28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 UMHexagonS算法研究與優(yōu)化30-46
• 4.1 UMHexagonS算法分析30-36
• 4.2 UMHexagonS算法優(yōu)化36-40
• 4.2.1 起始預(yù)測(cè)MV檢測(cè)順序優(yōu)化36-38
• 4.2.2 5×5 螺旋全搜索改進(jìn)38-39
• 4.2.3 基于亞宏塊模式檢測(cè)的提前終止策略39-40
• 4.3 改進(jìn)算法描述40-41
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-45
• 4.4.1 改進(jìn)算法性能的客觀評(píng)價(jià)41-44
• 4.4.2 改進(jìn)算法性能的主觀評(píng)價(jià)44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第五章 自適應(yīng)混合模板搜索算法46-54
• 5.1 對(duì)靜止塊的判斷46-47
• 5.2 對(duì)運(yùn)動(dòng)類型的判斷47-48
• 5.3 算法的搜索模板48-49
• 5.4 算法的搜索策略49-50
• 5.5 算法流程50
• 5.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-53
• 5.7 本章小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 全文總結(jié)54
• 6.2 工作展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 劉英哲;王進(jìn)祥;;H.264中一種基于搜索范圍自適應(yīng)調(diào)整的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年06期

2 丁燕;宋雪樺;閆述;彭琛;;基于快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)UMHexagonS算法的改進(jìn)[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2009年05期

3 樓劍,陸亮,虞露,董潔;H.264變換和量化的分析[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2004年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李文潔;H.264碼率控制的研究與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：732618