H.264/AVC中帧间模式选择的复杂度可伸缩算法

摘要

伴随着无线通信与多媒体通信技术的飞速发展，各种视频应用平台在产业化过程中逐渐走向成熟。面临高复杂度的视频编码和计算能力异构性的视频终端之间的矛盾，需要解决视频编码的复杂度可伸缩的问题。新一代视频编码标准H.264/AVC采用了帧内编码、多尺寸块分割、多参考帧等新技术，使其压缩性能和网络适用性得到很大提高，同时也使复杂度得到很大提升。基于此，本文针对H.264/AVC的多尺寸块分割技术产生的复杂度，深入研究了帧间模式选择算法和复杂度可伸缩方法。
　　 本文在分析了H.264/AVC中帧间模式选择的过程及其算法复杂度，研究了现有复杂度伸缩算法的基础上，提出一种基于时间和空间相关性的复杂度可伸缩的帧间模式选择算法(Inter Modes Decision of Complexity Scalability Based onTemporal and Spatial Correlation，TSC)。该算法利用相邻宏块帧间编码模式之间的相关性，采用复杂度伸缩因子，控制帧间编码的复杂度在20％到100％之间灵活变化。其创新点主要体现在以下两个方面：
　　 (1)利用相邻宏块的帧间编码模式的时间相关性和空间相关性，统计分析不同相邻宏块组合下，当前块的预测模式的优先级顺序，得到优先级表。这样，帧间模式依次按照优先级顺序参与预测，即使参与预测的模式减少，也能最大可能地保证最优模式处在所计算的模式之中；
　　 (2)在帧间模式依次参与预测的过程中，引入复杂度伸缩因子，控制参与预测的帧间模式的数目，使计算资源集中在时间和空间相关性弱的区域，实现资源的优化配置。
　　 实验结果表明，本文算法能在视频质量和复杂度之间形成良好折衷，适应从高端设备到低端设备的计算能力差异。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

1.4本文章节安排

第2章H.264／AVC的帧间模式选择算法

2.1 H.264／AVC标准简介

2.1.1 H.264／AVC编解码框架

2.1.2 H.264／AVC关键技术

2.2帧间模式选择算法

2.2.1块划分

2.2.2率失真优化

2.2.3算法分析

2.3本章小结

第3章TSC帧间模式选择算法

3.1复杂度可伸缩算法

3.1.1可伸缩算法

3.1.2可伸缩算法的分析

3.2宏块相关性的统计分析

3.2.1宏块相关性的简要分析

3.2.2空间相关性的统计分析

3.2.3时间相关性的统计分析

3.3 TSC算法的提出

3.4 TSC算法的设计

3.4.1参数定义

3.4.2算法流程图

3.5本章小结

第4章 TSC算法的实验结果与分析

4.1实验准备

4.1.1实验平台

4.1.2编码参数设置

4.2结果及分析

4.2.1不同复杂度下的编码性能

4.2.2与现有算法比较

4.3本章小结

第5章总结与展望

5.1全文工作总结

5.2进一步工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文