视频编码中运动估计算法的改进

摘要

随着通信技术与多媒体技术的快速发展，人们获取信息的手段不再局限于文字和图片，而对于高质量视频服务的需求日益增长。但当前的网络传输、存储技术无法满足高质量视频的巨大数据量的需求。于是视频编码的压缩算法成为解决这一问题的关键。国际电信联盟和国际标准化组织制定了一系列视频编码标准，其中H.264编码标准在当前被广泛运用，而运动估计算法作为提高视频编码效率的核心内容，是当前视频编码压缩技术中研究的热点。 本文首先介绍了H.264视频编码标准并对运动估计算法的基础理论:块匹配算法进行了研究。接着针对H.264标准算法中所采用的非对称多层次六边形格点搜索算法（UMHexagonS算法）进行进行深入的研究，并在此基础上对以下两方面进行改进:初始搜索模板和阈值跳转的改进、十字形模板和多层次六边形模板等的修改。 在pc平台上采用H.264标准测试模型JM12.4上进行仿真，通过对多段视频序列进行编解码，本文采取的改进算法在保证失真率和码率性能基本不变的前提下，编码时间平均减少了27％，大大的提高了编码效率。

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摘要

第一章 绪论

1．1 视频编码的研究发展现状

1．2 研究视频编码标准的目的及意义

1．3 论文的主要内容

第二章 H．264视频编码标准技术

2．1 H．264概述

2．2 H．264编解码结构

2．3 H．264关键技术

2．3．1 帧内预测

2．3．2 帧间预测

2．3．3 整数变换与量化

2．3．4 熵编码

2．4 本章小结

第三章 运动估计算法研究

3．1 运动估计

3．2 块匹配算法的基本原理

3．3 块匹配算法的准则

3．4 经典的块匹配算法

3．4．1 全搜索法

3．4．2 三步搜索法

3．4．3 四步搜索法

3．4．4 无约束中心偏置钻石搜索算法

3．4．5 一次一方向搜索算法

3．5 本章小结

第四章 UMHexagonS算法的研究和改进

4．1 UMHexagonS算法描述

4．2 UMHexagons算法分析

4．3 关于起始搜索点的改进(ap1)

4．3．1 SAD算法模板提出的改进

4．3．2 搜索结束条件的改进

4．4 针对多层次六边形搜索模板的改进(ap2)

4．4．1 非对称十字搜索模板的改进

4．4．2 矩形全搜索模板改进

4．4．3 多层次六边形搜索模板改进

4．5 改进后的算法步骤及流程

4．6 本章小结

第五章 改进算法仿真

5．1 测试环境及配置

5．2 实验结果

5．3 视频质量分析

5．3．1 客观评价

5．3．2 主观评价

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 下一步的研究工作

参考文献

在校期间发表的学术论文与研究成果

致谢