论文部分内容阅读
随着视频压缩编码技术的发展和一系列国际标准的相继出台，数字视频在各领域得到广泛应用。特别是H.264国际标准的提出，可以实现数字视频的更高压缩比、更好的图像质量和良好的网络适应性，使得数字视频从影像存储、数字电视等扩展到网络、无线视频应用。网络视频应用对视频传输、码率控制、差错控制与错误隐藏等技术提出了更高的要求。H.264的许多新特点，如多宏块多参考帧运动估计、RDO优化等，为码率控制和错误隐藏带来新的挑战，同时高度的计算复杂性，使之难以实现实时应用要求。本论文基于H.264标准，对其中的几个关键技术进行了深入研究，主要包括H.264快速预测算法、码率控制、错误隐藏和算法优化以及DSP实现。
一、研究了H.264的快速预测算法。针对H.264的帧内预测特点，提出了一种基于纹理方向估计的快速帧内模式选择算法。针对H.264的多模式帧间预测特点，提出了一种快速帧间模式选择算法。并进行了大量实验研究，能实现快速的帧内与帧间预测编码，为H.264的实时应用提供了有力保证。
二、研究了H.264码率控制算法。针对JVT-G012码率控制算法的不足，提出一种基于图像直方图的改进算法。详细分析了影响码率的主要因素和H.264的特点，提出了一种新的率失真模型，并基于此模型研究了一种更为精确、简单的码率控制算法，有效地提高了H.264码率控制的性能。
三、研究了H.264的错误隐藏算法。结合H.264帧内编码特点，提出了一种用于帧内预测解码的基于边缘分析的错误隐藏算法。从像素域恢复预测残差的角度出发，研究了一种用于帧间预测解码的基于残差恢复的错误隐藏算法，实现更为准确的错误隐藏，有效地提高了图像的主客观质量。
四、研究了基于PC的算法优化技术和基于DSP平台的嵌入式H.264编码器实现。基于PC桌面系统，研究了基于IntelSSE技术的H.264算法优化，使编码速度得到有效提高。基于TMS320DM642处理器，通过详细的系统设计和算法优化，成功地实现了嵌入式H.264视频编码器，以及基于CDMA的无线网络传输，将有力地推动H.264标准的应用与发展。