xAVS視頻編碼算法幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、AVS標(biāo)準(zhǔn)是我國開發(fā)和制訂的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，在較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度下得到和H.264相當(dāng)?shù)木幋a性能，一旦全面商用，不僅將改變我國相關(guān)企業(yè)長期受制于國外持有標(biāo)準(zhǔn)化專利技術(shù)的企業(yè)和組織的現(xiàn)狀，巨大地推動(dòng)我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年還將節(jié)省數(shù)億美元的專利費(fèi)。
　　 雖然當(dāng)前AVS在解碼端已經(jīng)有了較成熟的發(fā)展，但作為產(chǎn)業(yè)鏈重要一環(huán)的AVS編碼器，仍沒有完善的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，制約著AVS產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，因此開發(fā)出一款高性能的AVS編

2、碼器成為解決此問題的途徑。xAVS是AVS工作組2009年3月提出的一項(xiàng)開源軟件開發(fā)任務(wù)，旨在x86處理器平臺(tái)上運(yùn)行并針對(duì)x86處理器特征優(yōu)化的基準(zhǔn)檔次AVS編碼器，要求支持IPPP、IBBP，支持對(duì)多種格式的媒體片源的AVS壓縮，支持碼率控制和率失真優(yōu)化，并可封裝成標(biāo)準(zhǔn)的TS流輸出。
　　 本課題是由太原理工大學(xué)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，由北京大學(xué)和長虹公司負(fù)責(zé)測試的項(xiàng)目，作為課題組的一員，本文完成以下方面的實(shí)現(xiàn)工作：
　　 在深入研

3、究AVS 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出xAVS 全I(xiàn)幀編碼器的代碼框架，做好各結(jié)構(gòu)體的初始化工作，開辟必要的內(nèi)存空間，為后續(xù)各模塊設(shè)置好相應(yīng)接口。設(shè)計(jì)了xAVS 全I(xiàn)幀編碼器的寫碼流、幀內(nèi)預(yù)測、變換與量化、熵編碼和環(huán)路濾波等模塊，在最大限度的確保各模塊正確性的基礎(chǔ)上開始對(duì)代碼進(jìn)行集成并多次采用分段檢測法進(jìn)行調(diào)試，保證了xAVS 全I(xiàn)幀編碼器的正確性。在同等條件下經(jīng)測試：xAVS全I(xiàn)幀編碼器和rm52j全I(xiàn)幀編碼器的客觀質(zhì)量及碼率相當(dāng)，對(duì)于cif

4、序列xAVS編碼速度要高出rm52j的12fps以上且圖像的主觀質(zhì)量要優(yōu)于rm52j。
　　 在對(duì)多媒體指令集特點(diǎn)十分熟悉的基礎(chǔ)上，本課題在書寫C代碼時(shí)就考慮了MMX、SSE2等指令集的添加，在相應(yīng)的地方留出了接口。
　　 對(duì)于cif格式序列，未經(jīng)多媒體指令優(yōu)化時(shí)Xavs全I(xiàn)幀編碼器幀率平均為19fps左右，在添加sad、satd和ssd等部分的多媒體指令集后，Xavs全I(xiàn)幀對(duì)于cif序列已達(dá)到實(shí)時(shí)，幀間編碼速度也提高了

5、6fps以上。
　　 在課題組完成I、P、B幀實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，添加了支持avi等視頻格式媒體片源的AVS壓縮功能；實(shí)現(xiàn)了基于復(fù)雜度的AVS碼率控制(RC)算法，使Xavs支持恒定碼率、可變碼率、恒定質(zhì)量、平均碼率、二次編碼、固定QP等六種碼率控制方式；同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了AVS率失真優(yōu)化(RDO)算法，通過大量的實(shí)驗(yàn)自行推導(dǎo)了率失真優(yōu)化中的拉格朗日系數(shù)公式，不僅提高了Xavs 編碼器的主客觀質(zhì)量，還降低了碼率。
　　 與不采用