基于H.264的模式选择和运动估计算法的研究

摘要

H.264/AVC(以下简称 H.264)是由活动图像专家组和视频编码专家组共同组成的联合视频组JVT制定的新一代国际视频编码标准。预测模式选择和运动估计是H.264标准的关键技术，是视频压缩的主要计算开销，决定了编码速度和压缩质量，因而成为视频编码领域的研究热点。本文以寻找高效的视频压缩算法为目的，对H.264的帧内多模式选择、帧间多模式选择和多参考帧运动估计算法进行研究分析，并在此基础上对算法进行改进。
　　首先，对帧内和帧间多模式的选择技术进行了研究。根据预测模式的方向性将多种模式分类，缩小模式选择的范围，对帧内预测编码模式选择技术进行算法上的改进。接着根据视频图像本身的细节特征，对帧间预测编码模式选择算法进行改进。改进算法将多种预测模式按尺寸大小分类，根据图像块的细节程度判断选择哪一类预测模式，并根据块的纹理方向对模式进一步筛选，减少预测模式的数量。
　　其次，对基于块的多参考帧运动估计技术进行了研究。利用视频图像信息的时空相关性对多参考帧运动估计算法进行改进。改进算法选择邻近帧和相邻块的编码帧作为当前待编码块的参考帧，减少参考帧数目；组合多种搜索模板对不同大小的块模式采用不同的搜索策略，以便减少搜索点数、提高编码效率。
　　最后，对论文中改进的算法进行系统仿真实验，在实验运行的基础上进行性能分析和评价。

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第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 视频编码标准简介

1.3 研究现状

1.4 研究内容

1.5 论文组织结构

第2章 H.264视频压缩技术

2.1 引言

2.2 H.264编解码原理

2.3 H.264关键技术

2.4 本章小结

第3章 多模式选择算法

3.1 引言

3.2 H.264中的可变宏块分块模式

3.3 帧内多模式快速选择算法

3.4 帧间多模式快速选择算法

3.5 本章小结

第4章 多参考帧运动估计算法

4.1 引言

4.2 多参考帧预测

4.3 运动估计

4.4 快速多参考帧运动估计算法流程设计

4.5 本章小结

第5章 算法的实验验证

5.1 引言

5.2 验证帧内多模式快速选择算法

5.3 验证帧间多模式快速选择算法

5.4 验证快速多参考帧运动估计算法

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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