h.264編碼器的優(yōu)化

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文H.264編碼器的優(yōu)化姓名：紀(jì)永昭申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：信號(hào)與信息處理指導(dǎo)教師：張穎20050301海大學(xué)傾f ．學(xué)位論文 H 2 6 4 編碼器的優(yōu)化摘 要H ．2 6 4 ( M P E G - 4 P a r t1 0 ) 是I T U - T 的V C E G ( 視頻編碼專(zhuān)家組) 和I S O ／I E C的M P E G ( 活動(dòng)圖像編碼專(zhuān)家組) 組成的聯(lián)合視頻組( J v T ：i o i n tv

2、i d e o t e a m )開(kāi)發(fā)的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。其采用了多項(xiàng)新技術(shù)，如多模式預(yù)測(cè)、多參考幀運(yùn)動(dòng)估計(jì)、整數(shù)變換、C A B A C 、循環(huán)去塊濾波等，使得H ．2 6 4 具有很高編碼效率。在相同的重建圖像質(zhì)量下，比H ．2 6 3 或M P E G ．4 節(jié)省5 0 ％左右的碼率。除了高編碼效率外，H ．2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)中引入了網(wǎng)絡(luò)適配層對(duì)碼流進(jìn)行封裝，封裝后的碼流對(duì)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性強(qiáng)。此外，針對(duì)傳輸中的丟包和誤比特現(xiàn)象，H ．

3、2 6 4 提供了更多更好的抗誤碼策略?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，H ．2 6 4 有可能在廣播、存儲(chǔ)媒體( C D T D V D ) 以及多媒體通信等方面取代以前的標(biāo)準(zhǔn)而成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但H ．2 6 4 編碼效率的提高，是以高計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)換來(lái)的，其編碼復(fù)雜度超出H ．2 6 3 ／M P E G ．4 十倍以上。以現(xiàn)有平臺(tái)韻處理能力，根本無(wú)法做到H ．2 6 4 的實(shí)時(shí)編碼。所以，必須對(duì)編碼器進(jìn)行優(yōu)化，減小計(jì)算復(fù)雜度。針對(duì)H ．2 6 4

4、 的編碼特點(diǎn)，通用的算法優(yōu)化有快速運(yùn)動(dòng)估計(jì)、多參考幀選擇、快速幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇、C A B A C 優(yōu)化、去塊濾波器優(yōu)化等方法。針對(duì)不同的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，平臺(tái)相關(guān)優(yōu)化有程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化、指令級(jí)優(yōu)化等。本論文主要研究了H ．2 6 4 幀內(nèi)預(yù)測(cè)方漱對(duì)其預(yù)測(cè)效率、復(fù)雜度進(jìn)行了深入分析。在此基礎(chǔ)上提出了～種幀內(nèi)模式快速選擇算法。首先報(bào)據(jù)幀間編碼信息對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式進(jìn)行有效性選擇。其次i 采用亮色分離方案進(jìn)行模式選擇。最后，對(duì)I N T R A 一4 X

5、4 模式進(jìn)行選擇。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與原參考軟件J M 7 ．2 相比，在信噪比基本不變以及平均碼率增加不超過(guò)1 ％的條件下，編碼時(shí)間比原來(lái)減少2 8 ，5 3 ％。另外，本文的研究工作還包括對(duì)J M 模型程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。優(yōu)化好的編碼器，符合M a i n P r o f i l e 規(guī)范，程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰。不含有冗余模塊，編碼結(jié)果完全與原J M 相同。此結(jié)構(gòu)不僅易于算法，能夠作為算法驗(yàn)證平臺(tái)，而且在該結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)的算法能夠較方便地移植到D