隨著社會整體經(jīng)濟的發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在家庭、學校、電力、交通等各行各業(yè)得到飛速發(fā)展。然而,數(shù)額巨大的視頻信息在不進行壓縮的情況下,將會給圖像的傳輸和存儲帶來非常大的困難。H.264作為現(xiàn)如今性能最優(yōu)越、應用最廣泛的視頻編碼標準,采用了許多新技術和新方法,使其較以往發(fā)布的視頻編碼標準有著更好的編碼效率。運動估計和率失真優(yōu)化作為視頻編碼的核心技術,其消耗的時間要占到整個編碼過程的70%以上。如果能對運動估計和率失真優(yōu)化部分進行改進,則必然能夠提升編碼器的編碼性能,這就是研究運動估計算法和率失真優(yōu)化算法的意義。本文首先介紹了H.264預測編碼的關鍵技術;然后研究了率失真優(yōu)化相關理論,提出了一種利用運動矢量與編碼模式之間關系的新型模式?jīng)Q擇方案;最后闡述了運動估計的過程和相關技術,并詳細介紹了現(xiàn)有的幾種經(jīng)典運動估計算法,最終選擇了從起始點預測、搜索模板、窗口劃分三個方面對UMHexagonS算法進行改進。將改進前后的率失真優(yōu)化算法和UMHexagonS算法在H.264標準測試模型JM10.1中進行性能測試,測試結果表明改進后的兩種算法在信噪比和比特率變化較小的情況下都可以大幅度的縮減視頻編碼時間... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 論文研究的背景及意義
    1.2 視頻編碼標準
        1.2.1 H.26x標準介紹
        1.2.2 MPEG標準介紹
    1.3 運動估計算法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作及內容安排
第2章 H.264/AVC編碼技術
    2.1 H.264/AVC預測編碼技術
        2.1.1 幀內預測
        2.1.2 幀間預測
        2.1.3 整數(shù)變換與量化
        2.1.4 熵編碼
    2.2 率失真優(yōu)化技術
        2.2.1 率失真理論
        2.2.2 率失真優(yōu)化
        2.2.3 測試結果與分析
    2.3 本章小結
第3章 H.264/AVC運動估計算法研究
    3.1 運動估計基本概念
    3.2 運動估計的方法
    3.3 運動估計的關鍵技術
        3.3.1 塊匹配準則
        3.3.2 運動矢量在時空域上的預測方法
        3.3.3 運動估計的評定方法
    3.4 經(jīng)典運動估計算法介紹
        3.4.1 全局搜索算法
        3.4.2 快速搜索算法
        3.4.3 混合搜索算法
        3.4.4 算法的分析
    3.5 本章小結
第4章 UMHexagonS算法的改進
    4.1 UMHexagonS算法可改進分析
    4.2 起始搜索點預測改進
    4.3 搜索模板的改進
        4.3.1 非對稱十字多邊形模板的改進
        4.3.2 5x5 矩形搜索模板的改進
        4.3.3 多層次大六邊形搜索模板的改進
    4.4 搜索窗口的改進
    4.5 測試結果與分析
        4.5.1 測試平臺與配置
        4.5.2 測試結果
        4.5.3 測試結果分析
    4.6 主觀評價
    4.7 本章小結
第5章 視頻系統(tǒng)平臺搭建
    5.1 系統(tǒng)硬件平臺搭建
        5.1.1 系統(tǒng)主控模塊
        5.1.2 視頻采集模塊
        5.1.3 存儲模塊
        5.1.4 網(wǎng)絡模塊
        5.1.5 電源模塊
        5.1.6 LCD顯示模塊
        5.1.7 USB接口模塊
        5.1.8 串口模塊
    5.2 系統(tǒng)軟件平臺的搭建
        5.2.1 嵌入式操作系統(tǒng)介紹
        5.2.2 安裝交叉編譯環(huán)境
        5.2.3 搭建NFS服務器
        5.2.4 嵌入式系統(tǒng)相關文件制作
    5.3 系統(tǒng)存儲平臺的搭建
        5.3.1 FreeNAS介紹
        5.3.2 存儲系統(tǒng)的搭建過程
    5.4 本章小結
第6章 系統(tǒng)的實現(xiàn)
    6.1 嵌入式系統(tǒng)的移植
    6.2 視頻編解碼的實現(xiàn)
        6.2.1 視頻編碼
        6.2.2 視頻解碼
    6.3 系統(tǒng)測試
    6.4 本章小結
第7章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于率失真優(yōu)化的HEVC幀內編碼模式選擇[J]. 喬莉,李博,劉偉杰.  現(xiàn)代電子技術. 2018(12)
[2]一種在虛擬機上實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲技術的方法[J]. 王姝.  計算機與網(wǎng)絡. 2018(04)
[3]基于ARM-Linux多媒體播放器的設計與實現(xiàn)[J]. 陳洋君,吳志勇,崔明,張維達.  現(xiàn)代電子技術. 2017(10)
[4]H.264運動估計UMHexagonS算法的優(yōu)化與改進[J]. 任克強,林芳明.  數(shù)據(jù)采集與處理. 2017(01)
[5]基于嵌入式S3C6410的H.264視頻采集系統(tǒng)設計[J]. 張洪濤,胡順興,詹云峰,龔力,李奇風,張珠,顏貝.  湖北工業(yè)大學學報. 2016(02)
[6]一種基于JMVC參考模型的運動估計優(yōu)化算法[J]. 袁梅冷,楊張,雷海軍.  計算機工程與科學. 2015(06)
[7]基于Freenas構建個人云存儲[J]. 李彬.  信息化建設. 2015(05)
[8]基于linux的網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)FreeNAS[J]. 黃靜.  科技傳播. 2014(19)
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博士論文
[1]基于率失真優(yōu)化的屏幕內容視頻編碼研究[D]. 唐桐.中國科學技術大學 2018
[2]基于率失真優(yōu)化的視頻編碼方法研究[D]. 高艷博.電子科技大學 2018

碩士論文
[1]基于HEVC視頻編碼運動估計算法的優(yōu)化[D]. 楊瀟雨.南京郵電大學 2018
[2]H.264編碼的改進研究及在龍芯平臺Web服務器上的實現(xiàn)[D]. 蔡宜.西南科技大學 2018
[3]基于H.264的全景視頻編解碼技術研究與實現(xiàn)[D]. 李偉.河北經(jīng)貿大學 2018
[4]基于Linux的家庭監(jiān)控報警系統(tǒng)[D]. 孫磊.安徽大學 2018
[5]基于H.264運動估計算法的視頻監(jiān)控研究[D]. 胡一凡.湖北工業(yè)大學 2017
[6]H.264幀間預測算法研究與設計實現(xiàn)[D]. 彭磊.江南大學 2016
[7]H.264運動估計算法研究和H.264編碼器在達芬奇平臺的應用[D]. 邱琳耀.天津大學 2016
[8]H.264運動估計算法優(yōu)化研究[D]. 郭慶新.南京航空航天大學 2015
[9]基于H.264的運動估計的研究和改進[D]. 唐寬強.西安電子科技大學 2014
[10]H.264/AVC視頻壓縮編碼運動估計算法研究[D]. 楊虎.南京大學 2013



本文編號：3002741