视频编码标准H.264/AVC的编码算法研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dh5601
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文首先介绍了H.264/AVC所使用的编码技术,H.264/AVC是较新的视频编码标准,它在以往视频编码标准的基础上进行了改进和升级。由于使用了新的编码技术,经过H.264/AVC编码的视频数据能够得到进一步的压缩,并且在实时视频通信和视频存储方面表现出色,适合应用在各种交互和非交互的应用环境。与H.263和MPEG-4压缩编码标准相比,其码率能够节约一半左右,这对带宽的节约是相当可观的。接下来,本文详细分析了H.264/AVC编码标准所使用的几个关键技术。包括所使用的新的预测技术(帧内/帧间预测),在该编码算法中的13种帧内预测模式以及帧间预测模式下的块大小不定的运动补偿技术;对残差数据再进行处理时使用的是整数离散余弦变换和阿达玛变换,能够对待编码的数据进一步的压缩;对变换后要进行的量化进行了讨论,多种量化级别的选择会使得编解码后的图像清晰度不同,其编码所用的比特数也不同,可以根据不同的网络环境和应用场合来选择量化级别;由于要利用已经编码的模块对未编码的模块进行预测,这就需要对已编码块进行重建,未经滤波后进行重建的块是带有方块效应的,为了去除这种方块效应,就需要使用去块滤波技术;接下来详细探讨了熵编码技术CAVLC和CABAC,它们都是基于上下文且自适应的。然而,H.264/AVC压缩率的提高是以较高的算法复杂度换来的,因此本文研究算法的目的是降低算法复杂度的同时提升编码效率,本文的创新点就是提出两个简单高效的快速帧内模式选择算法。本文提出了一种快速的intra44与intra1616模式选择算法,该算法充分利用图像宏块内的像素与周围像素的相似性,如果相似度高,说明当前区域是平坦的,反之是不平坦的,根据双阈值来判断当前宏块是否处在平坦的区域,为了减少误判,对于那些特征不明显的宏块仍然使用原搜索算法进行最佳预测模式的选择。本文还提出了一种将intra44的9种编码方式降为4种的优化方法。算法是充分利用图像块的纹理方向,根据44的小块在某个方向上的像素具有相似性,可以通过比较4个主要方向上跟实际的44块的纹理方向一致的程度,挑出最好的模式,继而结合其相邻的模式连同DC模式一块作为最后的候选模式。单独使用该优化方法,可以减少20%左右的编码时间,并且峰值信噪比变化较小。可以将上面两种算法结合,编码时间能够得到进一步压缩,与全搜索算法相比,可以减少30%左右的时间,大大节约了编码时间,提高了编码效率,使得视频通信的实时性能够得到进一步的增强。与其他快速帧内模式选择算法相比,本文算法更简单高效。
其他文献
近年来神经网络的研究备受关注,大尺寸的神经网模型在应用中表现出优异的性能。大量的神经网络参数,如,神经元与突触连接,使神经网络具有计算密集和存储密集的特点,难以在资
随着信息化进程的加速,现代战争已经进入信息化时代,而信息战的一个重要组成部分便是战场通信系统。如何利用现代数字化和计算机可视化技术来武装和改造部队,并通过改变战场
随着信息技术的发展,各种形式的恶意代码日益增多,现在已经渗透到我们生活的各个方面。现有的安全软件大多需要依赖服务器的支持来更新病毒库,而且对于这些安全软件一直有盗
膜计算是生物计算中一个新的分支,它是从生物体活细胞的结构和功能中抽象出来的计算模型。膜计算也被称为膜系统或P系统。这个研究方向由罗马尼亚科学家Gheorghe.P un于1998年
我国配电网大部分为中性点谐振接地系统,在配电网架空线路的各类故障中,单相接地故障占比最大。在线故障检测和定位是智能电网自愈功能实现的基础,目前故障选线应用比较成熟,在线故障定位基于故障选线提出,目的在保证电力供应的情况下迅速确定、排除单相接地故障,提高供电可靠性。在线故障定位首先需要获取准确的配电网运行信息,配电网分布范围较广,分支繁多,物联网中的许多方法和技术,对准确、快捷采集电网运行时的状态信
近年来,面向服务架构(SOA)已成为系统集成的主要解决方案,SOA的提出在一定程度上解决了多个应用集成的问题。SOA架构的基础设施是企业服务总线(ESB),随着企业业务复杂度的增
随着计算机软硬件和互联网技术的飞速发展,云计算技术得到了广泛的应用。各种不同规模的云数据中心在世界范围内普及开来。然而,如此数量庞大的云数据中心带来的是一个严重的
僵尸网络是融合了当前计算机病毒、网络蠕虫和特洛伊木马等恶意软件技术的、能够可控的发起各种网络攻击活动的平台。在与安全研究者的不断对抗中,僵尸网络使用各种网络协议
语音情感识别技术具有广泛的应用前景,因此语音情感的识别研究具有重要的意义。本文以生气、高兴、中性、悲伤四种情感状态为例,对情感特征的提取、选择以及识别方法进行研究,主
交通、电力、军事等关键领域对软件的可靠性和安全性要求越来越高,因为其严重关乎国民的人身和财产安全。C语言在上述基础领域软件的开发中有广泛的应用。C语言灵活高效的特性