基于AVS-M的幀內(nèi)預測算法研究及程序優(yōu)化.pdf

1、隨著我國3G技術的發(fā)展，多媒體通信將成為新一代通信系統(tǒng)的顯著特征和主要業(yè)務，而視頻編碼技術是多媒體技術的基礎和核心。AVS-M標準是中國自主制定的數(shù)字音視頻編碼系列標準(AVS)中的第七部分：移動視頻編碼標準。可廣泛應用于交互存儲媒體、寬帶視頻業(yè)務、多媒體郵件、遠程視頻監(jiān)控、視頻會議、可視電話等多個領域，是我國面向下一代移動通信的視頻編碼標準。 AVS-M標準仍基于以前視頻編碼標準的運動補償混合編碼方案，有效提高了編碼效率。本文

2、首先分析AVS-M標準的技術特點，如新型幀內(nèi)預測、多尺寸編碼塊模式、多參考幀預測、1/4像素精度運動矢量、整數(shù)變換量化、去方塊效應濾波器等。AVS標準工作組提供的AVS-M參考編碼器軟件雖然編碼質(zhì)量高，易讀性好，但復雜度高、代碼運行效率較低。本文從實時的角度對編碼器進行了優(yōu)化。 重點分析了AVS-M標準幀內(nèi)預測編碼的基本原理。AVS-M采用空域上9種模式預測和拉格朗日率失真優(yōu)化(RDO)模型來進行幀內(nèi)預測模式選擇，算法復雜度很高

3、。本文對其中計算量較大的預測模式選擇部分進行了深入研究，通過實驗分析提出了兩種針對幀內(nèi)預測的改進算法。 一種通過分析和驗證視頻圖像的空間相關性和時間相關性，利用自然圖像固有的邊緣方向信息，針對幀內(nèi)預測9種亮度模式提出了快速模式選擇算法。以RDO為判決依據(jù)，使用經(jīng)驗閾值自適應的停止全搜索過程，快速進行幀內(nèi)模式選擇。實驗結果表明，本算法可有效降低運算復雜度，提高編碼效率而PSNR和輸出碼率均無明顯變化。 另一種是基于前向和后

4、向的雙向選擇算法。傳統(tǒng)的單方向預測方法導致了相同方向上的樣本點被賦以相同的預測值，然而在視頻圖像中一個樣本點與它相鄰點的亮度值通常都是不同的。此外，一個樣本點與其相鄰環(huán)繞樣本點的中值很接近，雙向預測的結果通常比單向預測要好。所以本文結合加拿大學者Teng提出的雙向預測思想，把4×4塊分成三個區(qū)域分別編碼。實驗證明，本算法有效的提高了預測準確度，減少了變換量化系數(shù)。 除去對算法的研究之外，本文還對AVS-M參考模型從代碼結構上進行