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《电子科技大学》 2010年
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可伸缩视频编码的快速算法研究

汪大勇  
【摘要】: 可伸缩视频编码是当今国内外研究的热点。由于带宽有限并且视频信息量的巨大,必须将其进行压缩,从而产生了视频压缩与编码技术。随着视频编码技术的发展和网络通信技术的进步,当前多媒体通过网络连接在一起,由于网络的异构性和终端方面的多样性,这就要求编码所产生的比特流必须能够适应这些特点,因此就产生了可伸缩视频编码技术。当前可伸缩视频技术的编码效率要远高于以前的标准,这是由于它又增加了层间编码方式,但是同时也带来了编码复杂度的增加。因而,如何能够在编码效率不降低或者降低很小的情况下,降低它的编码复杂度,提高编码速度,节省编码时间,是当前人们研究的一个重要方向。 本文全面系统地研究可伸缩视频编码快速算法的研究现状和存在的不足,在此基础上提出了一系列相关问题的优化或改进算法。 本文的主要内容及创新点如下: (1)本文深入地分析了可伸缩视频编码的基本原理和编码方式,为后面提出的快速编码算法打下了基础。 (2)本文提出了时间可伸缩编码中帧内快速编码算法。当前标准帧内编码算法中新增加了Intra8模式,采用该模式能够显著地提高编码效率,但同时也较大地增加了编码复杂度,对此本文提出了适合于Intra8模式的快速编码算法。 (3)本文提出了时间可伸缩编码中帧间快速编码算法。可伸缩视频编码器通过采用分层B帧编码结构从而实现时间可伸缩性,然而当前帧间编码算法不适合分层B帧编码结构,对此本文深入地分析了帧间模式选择的原理,同时结合参考模式,提出了一种适合于分层B帧编码结构的帧间快速编码算法。 (4)本文提出了空间可伸缩视频编码增强层的帧内快速编码算法。本文分析了基本层和增强层宏块模式的关系,以及它的左相邻和上相邻块模式的关系,提出了块模式的选择,同时还结合残差系数预测来进一步加快编码速度。在Intra16和Intra4中还设计了各自的方向模式选择,从而进一步加快编码速度。 (5)本文提出了空间可伸缩视频编码增强层的帧间快速编码算法。本文首先根据相关宏块编码方式计算出该宏块各种编码方式的权值,然后按照权值的大小顺序编码,同时结合残差预测进行提前终止,对于8×8的子块通过假设检验来计算可能的子块模式,以加快编码速度。对于权值为零的模式,还结合率失真预测值预测,从而进一步加快编码速度。 (6)本文提出了基于残差系数的伸缩快速编码算法。该算法首先根据采用Inter16×16或者Inter8×8编码得到的残差系数进行假设检验,根据假设检验的结果和编码得到的率失真值来预测可能的编码模式集合,排除可能性较小的模式,提高了编码速度。然后根据DCT系数的分布特征分别计算出全零块、1×1子块、2×2子块和3×3子块的判决条件,避免了4×4子块中全部或者部分系数的DCT、Q、IQ、IDCT运算和编码,从而进一步提高了编码速度。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN919.81

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