《H264视频编码中运动估计算法的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《H264视频编码中运动估计算法的研究（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I I I - 东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名絮铟一一日期：土峰型塑东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内
2、的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布( 包括以电子信息形式刊登) 授权东南大学研究生院办理。研究生签名：婵导师签名：日期：之雌目易日l 一摘要摘要H 2 6 4 视频编码中运动估计算法的研究学生姓名：郭钢导师姓名：邹采荣东南大学信息科学与工程学院H 2 6 4 标准是新一代的视频编码标准，具有高效的压缩性能与良好的应用前景。但高效性是以增加编码算法的运算复杂度为代价的，难以满足实时编码系统的要求。运动估计是编码器中耗时最大的模块，因此快速运动估计算法成为视频压缩领域的一个重要的研究热点。本文深入研究了H 2
3、 6 4 标准的关键技术，分析了三步搜索法、新三步搜索法、四步搜索法、基于块的梯度下降搜索法、钻石搜索法五种基于块的快速搜索算法。在J M 测试模型1 5 0版本上对后四种算法进行测试，结果表明：新三步搜索法得到的图像编码质量最佳，四步搜索法与钻石搜索法次之，基于块的梯度下降搜索法最差。但从算法的时间复杂度来看，优劣顺序刚好相反。针对H 2 6 4 标准当前的预测运动矢量只利用空间相关性的不足，对于运动的分块，利用时间相关性对预测运动矢量进行优化。测试结果表明，该优化大幅提高了快速搜索算法的搜索速度，同时提高了它们的搜索质量。在分析新三步搜索法与基于块的梯度下降搜索法的基础上，结合前者搜索质量
4、与后者搜索速度的优势，提出一种新的快速搜索算法一C r o s s B B G D S 。测试结果表明，该算法以与基于块的梯度下降搜索法相当的速度实现了与新三步搜索法相当的搜索质量，对不同特性视频序列的适应性强。将该算法与预测运动矢量优化结合后，测试结果表明，视频编码的性能得到了进一步提高，能够更好地适应实时编码系统。关键宇：H 2 6 4 标准；运动估计；快速搜索算法东南大学硕士学位论文摘要A b s t r a c tH 2 6 4s 伽d a r di san e wg e n e r a t i o no fV i d e oc o d i n gs t a n d a r d s ，
5、w i t hh i g h l ye f f i c i e n tc o m p r e s s i n gp e r f o m a n c ea n dag o o da p p l i c a t i o np r o s p e c t H o w e V e r ，t h eh i 曲e f f i c i e n c yi sa tm ec o s to fi n c r e a s e dc o m p u 诅t i o n a lc o m p l e x i t ) r ，s ot h a ti tc a nn o tm e e tt h er e a l - t i m
6、 ec o d i n gs y s t e m s M o t i o ne s t i m a t i o ni st h em o s tt i m e c o n s u m i n gm o d u l ei nt h e 弛m d a r d ，s of - a s tm o t i o ne s t i m a t i o na l g o r i t h mh a sb e c o m ea ni m p o r t a n tr e s e a r c hf o c u si nt h eV i d e oc o m p r e s s i n ga e l d T h i
7、st h e s i sd e e p l yr e s e a r c h e st h ek e yt e c h n o l o g i e so fH 2 6 4s t a l l d a r d S e c o n d l y ，i ta n a l y z e sf i V ec l a s s i c a l 风tb l o c k - b a s e ds e a r c ha l g o r t h m 铲- T h r e e s t e pS e a r c h ，N e wT h r e e s t e pS e a r c h ，F o u r - s t e pS
8、e a r c h ，B 1 0 c k - b a s e dG r a d i e I l tD e s c e n tS e a r c ha n dD i a m o n dS e a r c h B yt e s t i n gt h ef o l l o w i n gf o u rk i n d so fa l g o r i t h m so nt h eJ Ml5 Ot e s tm o d e l ，t h et e s tr e s u l t ss h o w e dt h a t ：T h eN e wT h r e e - s t e pS e a r c ho b
9、 t a i n e dt h eb e S tq u a l i 够o fi m a g ec o d i n g ，F o u r - s t e pS e a r c ha n dD i a m o n dS e a r c hS e c o n d ，a n dB l o c k - b a s e dG r a d i e n tD e s c e n tS e a r C hw o r s t H o w e V e r ，i nt h eV i e wo f t l l ea l g o r i t h m st i m ec o m p l e x i 够，t h eo r d
10、 e ri sj u s tt h eo p p o s i t e T ot h ei n s u 衔c i e n c yo fo n l yu s i n gs p a t i a lc o r r e l a t i o nf o rc u r r e n tm o t i o nv e c t o rp r e d i c t i o n ，i to p t i m i z e st h a tb yu t i l i z i n gt e m p o r a lc o r r e l a t i o nf o rt h em o b i l eb l o c k si na l l
11、p r o b a b i I i 够T e s tr e s u l t Ss h o wt h a tt h eo p t i m i z a t i o ns i g n i f i c 狮t l yi n c r e a s e dt h es e a r c hs p e e do ft h ef a s ts e a r c ha l g o r i t h m sa n di m p r 0 V e st h e i rs e a r c hq u a l i t ) ，O nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h ea d V a n t a
12、 g e sa n dd i s a d V a n t a g e so f N e w1 1 1 r e e - s t e pS e a r c ha n dB I o c k - b a S e dG r a d i e n tD e s c e n tS e a r c h ，i tp r o p o s e san e wf a s ts e a r c ha l g o r i t h m C r o s s B B G D S ，w h i c hc o m b i n e sa d V a n t a g e so f t h ef o n n e r ss e a r c
13、hq u a l i 够a n dt h el a t t e r ss e a r C hs p e e d T e s tr e s u l t ss h o wt h a tt h ea l g o r i t h mp r o c e s s e sp r e f e r a b l ea d a p t a b i l i t ) ，f o rt h ev i d e os e q u e n c e s ，w h i c ho b t a i n ss e a r c hq u a l i t ya tt h el e V e lo ft h eN e wT h r e e - s
14、 t e pS e a r c hw i t l lt h es e a r c hs p e e da tt h el e V e lo ft h eB l o c k b a s e dG m d i e n tD e s c e n tS e a r c h C o m b i n i n gw i t ht h eo p t i m i z a t i o no fm o t i o nv e c t o rp r e d i c t i o n ，t e s tr e s u l t ss h o wt h a t ：t h ep e o n n a n c ei sf a 曲e r
15、e n h a n c e dw i t haS t r o n gc o m p e t i t i v ee d g e ，a n db e t l 盯a b l et oa d a p tt or e a l 一t i m ec o d i n gs y s t e m K e yW o r d s ：H 2 6 4S t a l l d a r d ；M o t i o nE s t i m a t i o n ；F a s tS e a r c hA l g o r i t h m东南大学硕士学位论文I V1 5 视频压缩标准简介61 5 1M P E G x 系列编码标准71 5 2H 2 6 x 系列标准91 5 3A V S 标准。l01 6 论文结构1 1第二章H 2 6 4 视频压缩编码标准。1 32 1 图像格式及宏块划分。l32 2H 2 6 4 标准的编解码器框架1 42 2 1 编码器结构l52 2 2 解码器结构。l62 3H 2
