H.264帧内快速预测算法研究及应用

• 作 者: 箭庆辉
• 机 构: 浙江大学
• 出 处: 浙江大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 视频编码 H.264 帧内预测 率失真优化

近年来,随着消费电子的迅猛发展,视频业务激增,这对视频编码技术水平提出了更高的要求。H.264作为目前应用最为广泛的一款视频编码标准,编码效果好,但复杂度极高,仅凭软件很难做到实时编码。为了降低编码复杂度、提升编码速度,快速编码算法和硬件加速模块成为当下研究的热点。本文以此为背景,对影响H.264编码速度的关键技术之一——帧内预测技术进行了深入研究,研究包括帧内预测中两大类快速算法：基于概率统计和基于方向提取。对第一类算法,着重研究了造成这类方法编码效果下降的原因,针对预测误差传播的问题,提出了一种基于内容自适应阈值的帧内快速预测算法。该算法根据纹理的平滑程度,自适应的控制搜索模式数,具有复杂度低、平均搜索模式数相对较少的优点。对第二类算法,针对方向提取精度与其复杂度之间的矛盾,提出了一种基于变换域信息的帧内快速预测算法。该算法利用帧内预测过程中既有变换的中间系数来提取方向信息,以此指导预测。由于方向提取的样品直接来自于既有帧内预测的变换过程,因而额外引入的计算复杂度极低。实验表明,该算法较原有算法获得了更好的效果。最后,给出了该算法的一种硬件实现方案,该方案结构简单,硬件开销小,易于实现。