基于AVS-M的幀內(nèi)預(yù)測算法研究及程序優(yōu)化.pdf

1、隨著我國3G技術(shù)的發(fā)展，多媒體通信將成為新一代通信系統(tǒng)的顯著特征和主要業(yè)務(wù)，而視頻編碼技術(shù)是多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)和核心。AVS-M標(biāo)準(zhǔn)是中國自主制定的數(shù)字音視頻編碼系列標(biāo)準(zhǔn)(AVS)中的第七部分：移動視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)?？蓮V泛應(yīng)用于交互存儲媒體、寬帶視頻業(yè)務(wù)、多媒體郵件、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、視頻會議、可視電話等多個領(lǐng)域，是我國面向下一代移動通信的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 AVS-M標(biāo)準(zhǔn)仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運動補償混合編碼方案，有效提高了編碼效率。本文

2、首先分析AVS-M標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點，如新型幀內(nèi)預(yù)測、多尺寸編碼塊模式、多參考幀預(yù)測、1/4像素精度運動矢量、整數(shù)變換量化、去方塊效應(yīng)濾波器等。AVS標(biāo)準(zhǔn)工作組提供的AVS-M參考編碼器軟件雖然編碼質(zhì)量高，易讀性好，但復(fù)雜度高、代碼運行效率較低。本文從實時的角度對編碼器進(jìn)行了優(yōu)化。 重點分析了AVS-M標(biāo)準(zhǔn)幀內(nèi)預(yù)測編碼的基本原理。AVS-M采用空域上9種模式預(yù)測和拉格朗日率失真優(yōu)化(RDO)模型來進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測模式選擇，算法復(fù)雜度很高

3、。本文對其中計算量較大的預(yù)測模式選擇部分進(jìn)行了深入研究，通過實驗分析提出了兩種針對幀內(nèi)預(yù)測的改進(jìn)算法。 一種通過分析和驗證視頻圖像的空間相關(guān)性和時間相關(guān)性，利用自然圖像固有的邊緣方向信息，針對幀內(nèi)預(yù)測9種亮度模式提出了快速模式選擇算法。以RDO為判決依據(jù)，使用經(jīng)驗閾值自適應(yīng)的停止全搜索過程，快速進(jìn)行幀內(nèi)模式選擇。實驗結(jié)果表明，本算法可有效降低運算復(fù)雜度，提高編碼效率而PSNR和輸出碼率均無明顯變化。 另一種是基于前向和后

4、向的雙向選擇算法。傳統(tǒng)的單方向預(yù)測方法導(dǎo)致了相同方向上的樣本點被賦以相同的預(yù)測值，然而在視頻圖像中一個樣本點與它相鄰點的亮度值通常都是不同的。此外，一個樣本點與其相鄰環(huán)繞樣本點的中值很接近，雙向預(yù)測的結(jié)果通常比單向預(yù)測要好。所以本文結(jié)合加拿大學(xué)者Teng提出的雙向預(yù)測思想，把4×4塊分成三個區(qū)域分別編碼。實驗證明，本算法有效的提高了預(yù)測準(zhǔn)確度，減少了變換量化系數(shù)。 除去對算法的研究之外，本文還對AVS-M參考模型從代碼結(jié)構(gòu)上進(jìn)行