可伸縮視頻編碼的快速算法研究.pdf

1、可伸縮視頻編碼是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。由于帶寬有限并且視頻信息量的巨大，必須將其進(jìn)行壓縮，從而產(chǎn)生了視頻壓縮與編碼技術(shù)。隨著視頻編碼技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前多媒體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，由于網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性和終端方面的多樣性，這就要求編碼所產(chǎn)生的比特流必須能夠適應(yīng)這些特點(diǎn)，因此就產(chǎn)生了可伸縮視頻編碼技術(shù)。當(dāng)前可伸縮視頻技術(shù)的編碼效率要遠(yuǎn)高于以前的標(biāo)準(zhǔn)，這是由于它又增加了層間編碼方式，但是同時(shí)也帶來(lái)了編碼復(fù)雜度的增加。因而，如何能夠在

2、編碼效率不降低或者降低很小的情況下，降低它的編碼復(fù)雜度，提高編碼速度，節(jié)省編碼時(shí)間，是當(dāng)前人們研究的一個(gè)重要方向。本文全面系統(tǒng)地研究可伸縮視頻編碼快速算法的研究現(xiàn)狀和存在的不足，在此基礎(chǔ)上提出了一系列相關(guān)問(wèn)題的優(yōu)化或改進(jìn)算法。主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 ⑴深入地分析了可伸縮視頻編碼的基本原理和編碼方式，為后面提出的快速編碼算法打下了基礎(chǔ)。
　　 ⑵提出了時(shí)間可伸縮編碼中幀內(nèi)快速編碼算法。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)幀內(nèi)編碼算法中新增加了I

3、ntra8模式，采用該模式能夠顯著地提高編碼效率，但同時(shí)也較大地增加了編碼復(fù)雜度，對(duì)此本文提出了適合于Intra8模式的快速編碼算法。
　　 ⑶提出了時(shí)間可伸縮編碼中幀間快速編碼算法?？缮炜s視頻編碼器通過(guò)采用分層B幀編碼結(jié)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間可伸縮性，然而當(dāng)前幀間編碼算法不適合分層B幀編碼結(jié)構(gòu)，對(duì)此本文深入地分析了幀間模式選擇的原理，同時(shí)結(jié)合參考模式，提出了一種適合于分層B幀編碼結(jié)構(gòu)的幀間快速編碼算法。
　　 ⑷提出了空間可伸

4、縮視頻編碼增強(qiáng)層的幀內(nèi)快速編碼算法。本文分析了基本層和增強(qiáng)層宏塊模式的關(guān)系，以及它的左相鄰和上相鄰塊模式的關(guān)系，提出了塊模式的選擇，同時(shí)還結(jié)合殘差系數(shù)預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)一步加快編碼速度。在Intra16和Intra4中還設(shè)計(jì)了各自的方向模式選擇，從而進(jìn)一步加快編碼速度。
　　 ⑸提出了空間可伸縮視頻編碼增強(qiáng)層的幀間快速編碼算法。本文首先根據(jù)相關(guān)宏塊編碼方式計(jì)算出該宏塊各種編碼方式的權(quán)值，然后按照權(quán)值的大小順序編碼，同時(shí)結(jié)合殘差預(yù)測(cè)進(jìn)行提前

5、終止，對(duì)于8×8的子塊通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)來(lái)計(jì)算可能的子塊模式，以加快編碼速度。對(duì)于權(quán)值為零的模式，還結(jié)合率失真預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)，從而進(jìn)一步加快編碼速度。
　　 ⑹提出了基于殘差系數(shù)的伸縮快速編碼算法。該算法首先根據(jù)采用Inter16×16或者Inter8×8編碼得到的殘差系數(shù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，根據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)的結(jié)果和編碼得到的率失真值來(lái)預(yù)測(cè)可能的編碼模式集合，排除可能性較小的模式，提高了編碼速度。然后根據(jù)DCT系數(shù)的分布特征分別計(jì)算出全零塊、1×1