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最新视频编码标准H.264/AVC与以往的标准如MPEG-1/2/4及H.261/H.263相比，其编码效率有了显著的提高，具有更高的压缩比、低码流、高质量、容错能力强及更好的网络适应能力等特点。然而，这些性能的提高是以增加算法的计算复杂度为代价的，这使得它不利于实际应用，特别是对速度要求较高的实时系统。针对移动计算研究课题，研究视频编码在低码率条件下的实时传输技术，为了减少H.264编码算法的复杂度，本文从分数像素与多参考帧的运动估计以及编码模式选择三个方面分析了算法的计算复杂，并由此提出了一些新的算法。
首先介绍了国际编码标准的发展概况，描述了H.264视频编码的工作原理和引入的新技术及其优势。着重分析了H.264视频编码中分数像素运动估计的过程，并利用搜索点失真度随着与全局最小点之间距离的增加而增大的特点，和运动向量具有中心偏置的特性，提出了一种适用于H.264的分数像素快速运动估计搜索算法，相对于分数像素的全搜索算法，搜索效率提高40％以上；利用相邻块最佳参考帧之间的相关性，提出了一种新的多参考帧自适应选择算法，选择用于运动估计的参考帧个数，减少了采用全部设定的多个参考帧进行运动搜索的时间，与选择5个参考帧相比，运动估计时间减少65％以上；通过对H.264编码模式选择过程的复杂度的分析，结合现有的一些快速模式选择算法，改进了H.264的编码模式选择过程，提出了一种利用帧间编码模式的结果，决定帧内编码候选模式的方法；将上述改进的算法移植到JVT的参考软件JM9.3中进行测试，与源程序相比在保持编码信噪比下降1dB左右的情况下，编码速度提高到原来的4倍多。通过对编码视频流的测试，对某些运动缓慢和背景简单的QCIF序列编码速度达到20帧/秒左右。