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1、通信与信息系统专业优秀论文通信与信息系统专业优秀论文 H.264H.264 帧内帧内/ /帧间模式选择快速算法帧间模式选择快速算法关键词：关键词：H.264H.264 编码标准编码标准 帧内帧内/ /帧间帧间 模式选择模式选择 快速算法快速算法摘要：H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视 频编码标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标 准，与以往标准相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方 面采用了多种新技术，大幅度提高了编码效率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG
2、-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最佳 编码器时，在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采 用了基于率失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行取舍。选择最 优模式的算法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimization） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复 杂度的急剧上升。从编码时间来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测 模式下，为了确定一个宏块的帧内预测模式，要执行 592 种 RD Cost 计算。而 帧间预
3、测模式下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。本文首先介绍了 H264 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真 优化算法的原理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说 明。着重研究和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行 算法级的优化，降低模式选择算法复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点 在于两个方面：一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预 运算，得出预测方向，减少预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检 测算子对宏块的边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分， 从而有效地减少了帧间模式选择算法
4、运算复杂度。正文内容正文内容H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视频 编码标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标准， 与以往标准相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方面采 用了多种新技术，大幅度提高了编码效率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最佳编码器时， 在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采用了基于率 失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行
5、取舍。选择最优模式的算 法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimization） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复杂度的急剧上 升。从编码时间来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测模式下，为了 确定一个宏块的帧内预测模式，要执行 592 种 RD Cost 计算。而帧间预测模式 下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。 本文首先 介绍了 H264 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真优化算法的原 理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说明。
6、着重研究 和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行算法级的优化， 降低模式选择算法复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点在于两个方面： 一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预运算，得出预测 方向，减少预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检测算子对宏块的 边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分，从而有效地减 少了帧间模式选择算法运算复杂度。 H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视频编码 标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标准，与 以往标准
7、相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方面采用 了多种新技术，大幅度提高了编码效率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最佳编码器时， 在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采用了基于率 失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行取舍。选择最优模式的算 法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimization） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复杂度的急剧上 升。从编码时间
8、来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测模式下，为了 确定一个宏块的帧内预测模式，要执行 592 种 RD Cost 计算。而帧间预测模式 下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。 本文首先 介绍了 H264 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真优化算法的原 理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说明。着重研究 和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行算法级的优化， 降低模式选择算法复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点在于两个方面： 一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预运算，得出预测 方向，减少
9、预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检测算子对宏块的 边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分，从而有效地减 少了帧间模式选择算法运算复杂度。 H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视频编码 标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标准，与以往标准相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方面采用 了多种新技术，大幅度提高了编码效率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最
10、佳编码器时， 在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采用了基于率 失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行取舍。选择最优模式的算 法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimization） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复杂度的急剧上 升。从编码时间来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测模式下，为了 确定一个宏块的帧内预测模式，要执行 592 种 RD Cost 计算。而帧间预测模式 下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。 本文首先 介绍了 H2
11、64 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真优化算法的原 理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说明。着重研究 和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行算法级的优化， 降低模式选择算法复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点在于两个方面： 一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预运算，得出预测 方向，减少预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检测算子对宏块的 边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分，从而有效地减 少了帧间模式选择算法运算复杂度。 H264/AVC（Advanced Video Coding）是 IT
12、U-T 和 MPEG 合作制定的视频编码 标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标准，与 以往标准相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方面采用 了多种新技术，大幅度提高了编码效率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最佳编码器时， 在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采用了基于率 失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行取舍。选择最优模式的算 法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimiza
13、tion） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复杂度的急剧上 升。从编码时间来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测模式下，为了 确定一个宏块的帧内预测模式，要执行 592 种 RD Cost 计算。而帧间预测模式 下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。 本文首先 介绍了 H264 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真优化算法的原 理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说明。着重研究 和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行算法级的优化， 降低模式选择算法
14、复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点在于两个方面： 一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预运算，得出预测 方向，减少预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检测算子对宏块的 边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分，从而有效地减 少了帧间模式选择算法运算复杂度。 H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视频编码 标准，该标准同时作为 MPEG-4 的第 10 部分，是目前最新的视频编码标准，与 以往标准相比，H264 在帧内编码，帧间预测，变换量化和熵编码等方面采用 了多种新技术，大幅度提高了编码效
15、率。与 H263 v2（H263+）或 MPEG-4 Simple Profile 相比，H264/AVC 在使用与上述编码方法类似的最佳编码器时， 在相同比特率下视频质量提高一倍以上。 在 H264 中，主要采用了基于率失真理论的率失真最优化算法来在不同的模式中进行取舍。选择最优模式的算 法称为率失真优化 RDO（rate distortion optimization） 。虽然 H264 采用 RD-OPT 算法可以明显改善 SNR 和比特率，但同时也导致了运算复杂度的急剧上 升。从编码时间来看，采用 RD-OPT 使时间急剧增加。在帧内预测模式下，为了 确定一个宏块的帧内预测模式，要执行
16、 592 种 RD Cost 计算。而帧间预测模式 下，由于涉及到多参考帧的选取，因此会带来更大的运算复杂度。 本文首先 介绍了 H264 编码标准中所使用的关键技术，简要介绍了率失真优化算法的原 理及在 H264 模式选择算法中的应用，并基于 JM 平台进行了说明。着重研究 和分析了帧内以及帧间模式选择算法，并针对模式选择部分进行算法级的优化， 降低模式选择算法复杂度，提高编码的速度。 本文的创新点在于两个方面： 一是在帧内模式选择中利用图像宏块本身的空间相关性进行预运算，得出预测 方向，减少预测模式数目；二是在帧间模式选择中利用边缘检测算子对宏块的 边缘强度进行统计，利用统计的方法对各种模式之间进行划分，从而有效地减 少了帧间模式选择算法运算复杂度。 H264/AVC（Advanced Video Coding）是 ITU-T 和 MPEG 合作制定的视频编码 标准，该标准同时作为 M
