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硕士论文: 视频编码标准分析与算法优化研究
论文摘要

是 ITU 和 ISO/IEC 联合制定的最新国际视频编码标
准。同以往的视频编码标准相比, 采用了众多新技术,具有更
高的压缩比,更好的图像质量和网络亲和性。然而其编码性能的提高
是以引入巨大计算复杂度为代价的。因此,如何在保持 编码性
能的基础上,尽量减少其计算复杂度,是 能否进入实际应用的
关键问题。于是, 算法优化成为当今研究的热点,也是本文工
作的重点所在。
为了有效地降低 的计算复杂度,本论文详细介绍了
标准,在对相应的关键技术进行深入分析的基础上,根据其编码器特
性对其中耗时模块帧内编码、帧间编码和运动估计等算法进行一系列
的优化。首先,本文在分析了 帧内预测算法特征的基础上,提
出了一种基于像素方向相关性的快速帧内预测模式选择算法。该算法
提出两个候选模式选择准则和 SATD 阈值排除法预先对候选模式进
行筛选,从而加速了帧内预测模式选择过程。其次,讨论了 帧
间预测模式等帧间预测编码关键技术,并针对其穷尽搜索选择最佳帧
间预测模式算法计算量大的缺点进行了改进,提出一种基于局部运动
特征的快速帧间模式选择算法。该算法先计算出当前宏块在 SKIP 模
式下的率失真开销(RDcost),根据该 RDcost 跟预设阈值的比较结果
确定是否提前中止搜索;否则,根据相邻宏块的运动矢量长度估计当
前宏块运动剧烈程度,仅计算可能性较大的模式,从而大大加快了帧
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硕士论文: 视频编码标准分析与算法优化研究
间模式选择过程。最后,通过详细分析 运动估计特性和实验中
一些发现,提出一种新的快速运动估计算法。该算法揉合了块尺寸预
选、部分像素匹配和多参考帧选取策略进行快速整像素运动估计,利
用方向特性筛选亚像素候选点,大大降低了运动估计的计算复杂度。
实验结果表明:(1)、本文所提快速帧内预测模式选择算法编码
速度比 参考代码的全搜索模式决策算法提高了 45%左右,而
PSNR 仅下降 ,总比特率仅增加 %;(2)、同 穷尽
模式选择算法相比,本文所提快速帧间模式选择算法降低了约
%的计算复杂度,而 PSNR 仅下降 ,总比特率仅增加
%;(3)、比起 参考代码中的全搜索运动估计算法,本文所
提快速运动估计算法减少了约 87%的运动估计时间,而 PSNR 仅下
降 ,总比特率仅增加 %。综上所述,本文所提出的快速
算法对 视频编码标准的应用具有重要意义,所提出的优化策略
对其他多媒体软件算法优化也有一定参考价值。


关键词:视频编码,,算法优化,模式选择,运动估计







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硕士论文: 视频编码标准分析与算法优化研究
Abstract

is the newest video coding standard jointly developed by ITU and
ISO/IEC. Compared with its predecessors, employs a lot of new techniques and
is a more “network-friendly” video coding standard with much higher coding
efficiency. However, the gain of its high performance is at a price of heavy
plexity. Therefore, how to reduce plexity