基于H.264标准的网络视频编码器关键技术的研究与实现.pdf

摘要随着多媒体和信息技术的发展与完善,各种新的视频应用不断出现,人们对图像质量的要求越来越高。其中实时视频应用倍受大家青睐,应用前景相当广阔。在视频应用领域,图像质量和编码效率一直是两难问题。视频编码标准成功的解决了这一问题,但是编码过程的计算复杂性很高。因此降低编码过程的计算复杂性,提高编码速度是视频应用的重点和难点。本课题从三个方面研究了网络视频编码器:视频编码算法优化;统中视频编码应用的硬件加速;视频报文的网络实时传输。首先,分析算法优化难点,提出了启发式预测模式确定算法,对帧间预测、帧内预测和最佳预测模式的确定过程进行综合优化。该算法利用视频序列在空间和时间上的相关性,以及相邻的图像单位在预测失真上的相似性,推测当前宏块中接近最佳性能的预测块划分方法和预测模式。算法提供了推测错误处理机制,能够保证预测块与原始图像之间实现最佳匹配。实验证明经过优化之后,以微小的编码图像失真为代价,较大幅度地提高了编码速度,编码器的性能得到显著改其次,=ūV系统定点运算精度和利用惴ㄊ迪旨铀俚墓丶际踝魑Q芯恐氐恪L岢隽硕嗖愦斡呕杓品桨福在程序、算法和指令三个不同层次上,通过优化程序结构、改善存储管理、合理分配资源、优化指令调度、减少В约袄枚嘀諨传输机制实现视频处理与数据传输的重叠作业等优化关键技术,提高低持械墓δ懿考⒋储资源和外部设备的工作效率,实现了视频图像的实时编码。实验结果表明,通过关键技术优化的悠当嗦肫餍阅苡写蠓鹊奶岣摺最后,利用德州仪器提供的网络开发工具包实现了疪凳蓖绱协议,主要包括疘缧檎坏呐渲糜胧褂茫约笆迪只赗/协议的应用服务。在网络应用的基础上,对视频编码器进行性能进行测试,检验视频编码器的实时效果;完成了进行数据完整性测试,验证了视频编码器的正确性。测试结果表明本课题研究和实现的视频编码器具有良好的实时性和稳定性。关键词:。
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图目录编码原理框图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ピP蛄小图预测采样的标记块榈牧炼仍げ饽J健璴榈闹∧谠げ饽J健图与当前块的相邻的椤图像素采样和亚像素采样预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图鼻翱楹拖嗔诳椤昕槟诓尾羁榈纳杷承颉图昕橹械谋咴德瞬ㄋ承颉图诖怪焙退奖呓缟舷嗔诘耐枷癫裳!炼瓤榈腪字型扫描∧J⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..编码器的基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图非帧场自适应的片编码⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图模式确定的最大计算量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图计算平均边界误差⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.以子宏块为基础推测帧间预测模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图运动矢量的中值预测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图菱形运动搜索算法的运动搜索过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯网络视频编码器的工作流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图非帧场自适应编码的简化过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图利用通道实现内存读写和计算处理的重叠作业⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图创建重构图像的数据处理链⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图图片的语法结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同尺寸的块和子块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图图启发式预测模式确定过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国防科学技术大学研究生院工学硕士学位论文第
图经过改进的重构图像处理链⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图砥鞯南低辰峁埂砥鞯南低辰峁埂第Ⅵ页国防科学技术大学研究生院工学硕士学位论文
表目录榈牧炼仍げ饽J健×块的亮度预测模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表边界参数使用规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表需要编码的参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..∧谠げ饽J健表编码过程的传输⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表测试序列一览表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯悠敌蛄械牟馐越峁骸表悠敌蛄械牟馐越峁视频序列的测试结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表未经惴ㄓ呕谋嗦肫鞑馐越峁表经过惴ㄓ呕谋嗦肫鞑馐越峁和的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯