H.264帧内预测算法研究.doc

摘要随着近年来计算机运行速度、大规模集成电路技术的显著提高,多媒体视频压缩技术得到迅速的发展。在过去的十多年里,国际标准化组织(ISO ),国际电信联盟(ITU )相应制定了一系列的国际视频压缩编码的标准,包括 MPEGX 系列, 系列。这些标准已经应用到了 DVD ,个人视频电话,商务视频会议,卫星, 广播,数字电视等很多方面。其中, 中包含了众多先进的视频压缩编码技术和思想,并将它们很好的结合起来,相比过去的视频编码标准,它在编码效率和网络友好性方面有了很明显的提高,成为新一代的国际视频压缩编码标准。 标准是由 ITU-T 的视频编码专家组(VCEG )和ISO/IEC 的活动图像专家组共同成立的联合视频小组(JVT )于2003 年3月公布的。 是当下最新的国际视频编码标准,也称 MPEG4 的第 10部分,即高级视频编码(AVC )。但是,该编码标准也存在不足,主要是由于 的高压缩编码效率却使得编码器的计算复杂度急剧增加,其编码复杂度更是比 MPEG-4 标准增加了 10倍之多。所以必须对 压缩编码算法进行优化以提高其编码效率,尤其是在视频传输的实际应用中。本论文首先回顾了视频压缩技术的背景知识,简要介绍了当前视频压缩国际标准,国内外研究现状。接着,围绕 标准,简要介绍了 编码标准的概念,视频编码特点,关键技术和主要性能。尤其是对 的主要技术做了较详细的描述,包括帧内预测,帧间预测,整数变换及量化,熵编码等。然后又详细分析了 帧内预测算法的复杂度和性能。最后,本文所采用的是基于全搜索算法的帧内预测模式选择,分别对亮度块和色度块进行模式预测和选择,扫描每一种模式。包括 4种16*16 亮度块模式和 9种4*4 亮度块模式,4种 8*8 色度块模式,计算每一种模式的代价值,取最小代价值为最佳模式,实现完整的帧内预测模式选择。在算法性能分析上,主要考虑的是算法程序的可编译性和算法的峰值信噪比(PSNR )值,对该算法的复杂度进行整体概况分析。关键词:视频压缩; ;帧内预测;算法优化 Significantly puter operating speed in recent years , large - scale integrated circuit technology , multimedia pression technology has been developed rapidly . In the past 12 years , the anization for Standardization ( ISO ), the International munication Union ( ITU ) have formulated a series of international video coding standard , including MPEGX series series . These standards have been applied to the DVD, personal video telephony , business video conferencing , satellite , radio , digital TV , and many other aspects . Among them , contains many advanced pression coding technology and ideas , and bine well , compared to the past video coding standard, the coding efficiency work friendliness obvious the improvement ofa new generation of international video coding standard . The standard is jointly established by the ITU-T Video Coding Experts Group ( VCEG ) and the ISO / IEC Moving Picture Experts Group Joint Video Team ( JVT ) was published in March 2003 . is the moment of the latest international video coding standard , also kn