基于H.264/AVC平台的混合视频编码器的设计和优化
下一代视频压缩标准——H.264/AVC(ITU-T Recommendation H.264 and ISO/IEC MPEG-4(part 10)Advanced Video Coding)是由ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG组成的联合视频小组——JVT联合制订的最新的视频压缩编解码标准.其设计目的在于取代MPEG-4(part 2)标准,能够以较低的码率、较高的压缩比以及较小的失真对图像、视频进行编码,并能够适用于大多数应用场合.在没有改变基本编码架构——帧、宏块分割的前提下,H.264/AVC采取了大量的先进算法,如自适应的整数变换策略、增强的运动估计和运动补偿、自适应的环滤波器以及增强的熵编码方案等等,在编码效果和实现复杂度之间取得了良好的平衡,并特别针对VLSI实现作了优化,使得硬件实现该标准非常便利而经济.H.264/AVC推荐的基本编码器为了达到适用于绝大多数应用场合的目的,并没有针对某些特殊的应用环境进行技术细节的优化,导致在某些特定的条件下,没能实现最优的编码效果.此外,H.264/AVC只对解码端进行规范,也为对其进行优化留下了一定的空间.在对H.264/AVC视频编解码标准进行深入研究的基础上,将其与传统的视频编码标准进行了比较,得到了设计现代混合视频编码器的通用原则.针对某些技术细节和不同的应用场合对H.264/AVC编码器进行了改进,它们包括:改进的运动分割模式、改进的整数变换策略、改进的率失真方程以及改进的快速搜索方法.其中,改进的运动分割模式和改进的率失真方程共同组成了新的运动估计和运动补偿方案,在全码率范围内,编码的率失真性能得到了不同程度的提高.改进的整数变换在没有明显提高运算复杂度的前提下,根据待编码块的不同频率特性进行自适应的切换,性能得到了较为显著的提高.改进的快速运动搜索方法主要针对实时压缩场合采取了一些优化措施,编码时间大大降低.这些改进都严格遵循了H.264/AVC的基本系统架构和设计原则,硬件实现非常便利而经济.实验证明,这些改进措施具有一定的理论和实践价值.
运动估计;运动补偿;运动分割;率失真;整数变换;快速运动搜索
华中科技大学
硕士
计算机系统结构
余胜生
2004
中文
TP303
52
2005-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）