基于內(nèi)容的幀間預(yù)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)多媒體通信業(yè)務(wù)的需求與日俱增。應(yīng)用在無線移動(dòng)環(huán)境下的多媒體業(yè)務(wù)也成為第三代以及第四代移動(dòng)通信發(fā)展的核心。視頻編碼作為多媒體技術(shù)的關(guān)鍵，對(duì)于多媒體通信的發(fā)展和推廣起著至關(guān)重要的作用。本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目——“無線信道下的信道廣義率失真模型研究” (No.:60372067)、華為高校合作項(xiàng)目——“AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)提案技術(shù)研究”以及武漢市青年科技晨光計(jì)劃項(xiàng)目——“無線多媒體通信的聯(lián)合功率率失真模型研究”

2、 (No.:20045006071-18)的聯(lián)合資助下，對(duì)基于內(nèi)容的幀間預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入研究，同時(shí)參與AVS(Audio Video Coding Standard Work group of China)工作組，進(jìn)行視頻編碼技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定工作。
　　 近幾年，針對(duì)在無線移動(dòng)視頻傳輸應(yīng)用中所面臨的較大處理能力需求與有限能量供給之間的矛盾，如何達(dá)到編碼效率和復(fù)雜度兩者之間的平衡成為了視頻編碼領(lǐng)域中新的研究熱點(diǎn)。幀間預(yù)測(cè)是視頻

3、編碼中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)編碼效率和復(fù)雜度起著決定性的作用，將幀間預(yù)測(cè)作為切入點(diǎn)是解決上述問題的良好途徑。本文在對(duì)典型視頻序列做了大量的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和理論分析的基礎(chǔ)上，分析了幀間預(yù)測(cè)技術(shù)中可利用的相關(guān)性和視頻內(nèi)容特點(diǎn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)和子像素的搜索策略進(jìn)行了改進(jìn)，提高了編碼效率，并有效降低了視頻編碼的復(fù)雜度。在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)部分，本文針對(duì)傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法中只利用空域信息的特點(diǎn)，提出了一種自適應(yīng)的時(shí)空域聯(lián)合預(yù)測(cè)方法，通過判斷相鄰塊運(yùn)動(dòng)矢量的相似程度來確定

4、預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量從空域相鄰塊或時(shí)域?qū)?yīng)塊中獲得。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)空域方法相比，在基本不增加復(fù)雜度的情況下，預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量更加準(zhǔn)確，編碼效率更高。在子像素的搜索部分，本文通過分析最佳搜索點(diǎn)位置的概率分布特性，利用前一幀和已搜索得到的子像素位置的信息，來選擇需要搜索的子像素點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，本文的算法與傳統(tǒng)的全搜索方法相比，在保持編碼效率的同時(shí)，平均搜索點(diǎn)數(shù)減少了70%以上，編碼器的復(fù)雜度顯著降低。
　　 另外，針對(duì)IPTV和視頻監(jiān)控

5、等業(yè)務(wù)的廣闊應(yīng)用前景，本文介紹了基于獨(dú)立平臺(tái)的AVS-P2解碼器(AVS-P2 Golden C Decoder)，以宏塊為單位完成解碼過程。相對(duì)于幀級(jí)解碼器，AVS-P2 Golden C解碼器有效地降低了時(shí)間和空間復(fù)雜度，有利于宏塊級(jí)的并行操作，為實(shí)現(xiàn)面向特定應(yīng)用平臺(tái)(例如DSP)的嵌入式解碼器打下了基礎(chǔ)。
　　 本文通過利用視頻序列圖像的相關(guān)性和內(nèi)容特點(diǎn)，對(duì)幀間預(yù)測(cè)算法進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到了編碼效率和復(fù)雜度之間良好的折中。對(duì)于