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随着网络技术和多媒体技术的迅猛发展,多媒体信息有着越来越多的应用环境和场景。最新的视频编码标准H.264/AVC定义了多个档次(Profile)来满足不同的应用需求,其中之一便是基本档(Baseline Profile)。H.264/AVC基本档由于不支持B(Bi-prediction)帧编码结构,导致编码效率较低;然而很多标准应用却又只支持H.264/AVC基本档,例如3GPP(Third Generation Partnership Project)多媒体服务中定义的移动多媒体服务。因此,研究如何提高H.264/AVC基本档的编码效率具有一定的理论意义和实际应用价值。本文对H.264/AVC及其可伸缩性扩展部分SVC(Scalable Video Coding)采用的时域分级视频编码结构进行了深入的分析和研究,并且对分级视频编码结构中的量化技术从理论和实际上进行了研究,旨在解决当前分级视频编码结构的编码效率并不是很理想的问题。本文的主要工作及创新之处在于:1.提出了一种新的分级视频编码结构。本文针对当前H.264/AVC基本档由于不支持B帧和CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,基于上下文的自适应二进制算术编码)熵编码而编码效率较低的特点,在分析了H.264/AVC及其扩展可伸缩性视频编码标准SVC中采用的分级B帧(Hierarchical B)编码框架的特点之后,提出了一种全新的分级P帧(Hierarchical P)编码框架。该框架与分级B帧框架类似,同时又具有自己的特点,大大提高了H.264/AVC基本档的编码效率。2.提出了一种新的内容自适应分级量化参数设置机制。本文对当前分级B帧编码框架中采用的量化技术即QP(Quantization Parameter,量化参数)设置机制进行了深入的研究,并分析了这些设置机制的优缺点,从而提出一种新颖的内容自适应分级QP设置机制。该机制不仅适用于我们在第一点提出的分级P帧编码框架,也同样适用于当前分级B帧编码框架。实验结果表明,相对传统的“IPPP…”编码框架,本文提出的分级P帧编码框架能显著地提高编码性能;而本文提出的内容自适应分级QP设置机制在复杂度增加不多的情况下,也能较明显地提高编码性能。