H.264/AVC编码技术研究及快速运动估计算法改进

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随着时代的发展,具有直观性的视频图像已经逐步取代了比较抽象的文字,所以相对视频图像编码技术得到了大幅度的提升,而近些年由ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG共同发布的新一代国际视频标准H.246/AVC技术已经成为当今研究视频编码技术的一个热点。该编码技术依旧是以运动补偿和变换的混合编码策略为基础,同时引入了大量新的编码技术,使在保证同等质量图像的前提下提高了编码的码率,但是H.264/AVC所使用的新技术也直接将编码的计算复杂度提高了一个档次,所以说如何降低H.264/AVC编码技术的复杂程度一直是一个重要的研究问题。因此将对其中若干新技术进行介绍和深入的研究及改进。  在H.246/AVC编码中帧内预测和帧间预测技术尤为重要,帧内预测可以有效的消除视频图像中大量的空间冗余信息,而帧间预测则可以大幅度减少视频帧之间的时间冗余性。在对帧内预测技术的研究中,对帧内技术的原理及预测模式进行了详细的讲述分析。  在帧间预测研究中,将重点放到了对运动估计的研究,首先介绍了几种现有的快速运动算法例如有:FS(全搜索算法)、TSS(三步搜索算法)、NTSS(新三步搜索算法)、FSS(四步搜索算法)、DS(菱形搜索算法)和HEXBS(六边形搜索算法),在此基础上引入了目前最流行的UMHexagonS算法,而在对该算法研究的基础上,对其进行了4部分的改进:引入了提前终止运动矢量MV的搜索判定新阀值,随后引入了搜索窗口范围调整的方案,跟着进行了对5×5搜索模块的简化改进,最后加入了交叉十字形搜索模板对预测点的预测范围进行了划分。  在改进的算法的基础上利用JM测试平台进行测试,考虑到要体现出算法优化后的普遍性,因此选用了6个运动程度不相同的标准视频测试序列。则通过客观数据和主观感官图像识别,改进后的UMHexagonS算法相对于原有算法来说,其在保证了与原有算法相同图像质量的同时,大幅度的缩短了运动估计过程中所消耗的时间,使得编码速度有了比较大的提升,从而提高了编码的效率。
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