視頻編碼增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、近年來，數(shù)字視頻越來越廣泛地應(yīng)用于數(shù)字電視、視頻會議、可視電話、網(wǎng)絡(luò)視頻流和多媒體存儲等諸多領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，視頻技術(shù)有了很大的發(fā)展；而視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，又促進(jìn)了數(shù)字視頻的廣泛應(yīng)用。因此，研究視頻技術(shù)，有著非常重大的意義。 視頻壓縮是以提高視頻的壓縮率為主要目標(biāo)。二十多年以來，視頻壓縮技術(shù)已取得了突破性的發(fā)展。新一代的視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC，較之早期的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)如MPEG-1，壓縮效率大大提高

2、。目前，H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)正被世界上許多廠商采納，廣泛應(yīng)用于數(shù)字視頻的各個領(lǐng)域。雖然 H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)有著非常高效的壓縮率，但由于視頻序列自身復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)特性，并非壓縮所有視頻序列時都能保持高壓縮率。為此，引入了許多視頻處理技術(shù)（如：預(yù)濾波）或特殊的編碼方法（如：紋理分析）等，用以進(jìn)一步提高視頻的壓縮率。統(tǒng)稱這些技術(shù)或方法為視頻增強(qiáng)編碼技術(shù)。 本文的研究正是圍繞著H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)編碼技術(shù)來展開的。工作定位于在

3、盡量不增加編碼復(fù)雜度和兼容現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的條件下，提出一些視頻增強(qiáng)編碼技術(shù)，以進(jìn)一步提高編碼效率。本文主要針對視頻編碼的三個方面提出了以下相應(yīng)的增強(qiáng)編碼技術(shù)： 其一，針對H.264中的幀內(nèi)壓縮，改進(jìn)了其幀內(nèi)預(yù)測方法。本文首先簡要介紹了H.264標(biāo)準(zhǔn)中的幀內(nèi)預(yù)測方法；分析了預(yù)測像素點(diǎn)時缺乏跟蹤像素變化的特性；并提出了基于遞歸的預(yù)測方法來提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。其次，改進(jìn)了北大提出的基于BMA的幀內(nèi)預(yù)測算法。最后，本文將該兩種算法結(jié)合，應(yīng)用于H

4、.264/AVC中的幀內(nèi)預(yù)測。采用該算法進(jìn)行幀內(nèi)壓縮，對大量序列的測試表明：所有的測試序列均有不同程序的編碼效率提高，平均可獲得0.27dB的增益，效果十分顯著。 其二，針對H.264中的無損壓縮，提出了全新的預(yù)測方法。文中首先提出了基于下采樣的方法，用以改進(jìn)H.264中的幀內(nèi)無損壓縮。實(shí)驗(yàn)表明，采用此方法編碼，碼率平均可以降低5％～10％。緊接著，借鑒基于下采樣的預(yù)測思想，進(jìn)一步提出了基于交織預(yù)測的算法，實(shí)驗(yàn)表明，采用此方法編