視頻編碼中快速幀間編碼算法的研究.pdf

1、自從H.264在2003年被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定為視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以來(lái)，它憑借著比以往編碼標(biāo)準(zhǔn)更優(yōu)秀的性能而被人們視為新一代的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)與第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，在相同的圖像解碼質(zhì)量條件下，H.264可以節(jié)省至少一半的碼率。相對(duì)于第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，H.264在一些功能模塊上采用了很多先進(jìn)的技術(shù)，例如分層的編碼結(jié)構(gòu)即視頻編碼層（VCL）與網(wǎng)絡(luò)抽象層（NAL）相分離的編碼結(jié)構(gòu)、基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼、多模式高精度運(yùn)動(dòng)估計(jì)、先進(jìn)的幀

2、內(nèi)預(yù)測(cè)、整數(shù)變換編碼及量化等。雖然這些新特性使得H.264的編碼性能大大提高，但卻是以增加編碼復(fù)雜度為代價(jià)的。
　　本文針對(duì) H.264編碼器編碼復(fù)雜度較高的運(yùn)動(dòng)估計(jì)與模式選擇部分做了深入的研究。首先介紹了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的基本原理，包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)的匹配準(zhǔn)則以及一些快速搜索算法，并重點(diǎn)分析、研究了UMHexagonS快速搜索算法，對(duì)該算法中一些不足的地方如搜索模板固定、搜索步驟固定做了一些改進(jìn)，提出了一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度自適應(yīng)選擇搜索

3、模板的快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)方案。其次研究了全零塊檢測(cè)與模式?jīng)Q策理論，推導(dǎo)出一種基于整數(shù)變換、量化的全零塊檢測(cè)方法；并在分析一個(gè)宏塊所需要的編碼代價(jià)后，在模式?jīng)Q策部分提出一種基于紋理方向性的快速模式選擇方法。最后，綜合以上幾部分的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了一種自適應(yīng)方向性搜索與快速模式選擇相結(jié)合的快速幀間編碼方案。通過(guò)在參考軟件JM10.1上測(cè)試結(jié)果可以看出所提出的快速幀間編碼方案與UMHexagonS算法比，在保持編碼效率基本不變條件下能夠減少約53％的編碼