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MPEG-4/H.264视频转码关键技术研究

作　者: 罗广涛
导　师: 宋彬
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: H.264 MPEG-4 视频转码 DSP优化 去方块滤波
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 133次
引　用: 1次
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内容摘要


视频转码技术能够在保证视频服务质量的基础上有效地实现异构网络、不同终端之间视频数据的传送,已经成为多媒体通信领域的研究热点。MPEG-4和H.264是目前广泛使用的两个视频编码标准,研究MPEG-4和H.264两个标准之间的转码具有非常重要的实践意义。本文研究了MPEG-4到H.264标准间的转码技术,提出了几种基于模式信息重用和运动矢量重用的高效转码算法,用以解决在H.264标准中采用的多模式运动估计带来的运算复杂度增大的问题。这些算法根据解码得出的信息,通过适当的模式映射,快速确定当前宏块的编码模式,接着重用运动矢量进行运动估计。实验结果表明这几种算法在保证视频质量的同时显著降低了运算复杂度。去方块滤波模块是H.264编解码器中的最耗时模块之一,当然也是MPEG-4/H264转码器中的耗时模块,尤其是高效转码中,模式判决大大简化,该模块的耗时在整个转码中的比重必然大大增加。为进一步将上述视频转码技术推广应用到嵌入式DSP平台上,本文研究了TMS320C64xx平台上的H.264去方块滤波模块优化方法,从而提高H.264编码器的速度,进而提高转码的实时处理能力。针对去方块滤波中求边界强度值复杂度高的问题,本文基于相同的滤波边界上4个4x4边界以及这些边界两侧4x4块相关信息的相似性,提出了减少Bs求值次数的算法,并在TMS320C64xx平台上实现。实验结果表明,滤波速度得到有效提升,但视频质量也随之下降。考虑到基本滤波顺序需要大量耗时的内存读取和写回操作,为了减少这些操作,基于充分利用相邻4x4块的数据相关性,提出了一种改进的滤波顺序算法,并对该算法在TMS320C64xx平台上进行实现和优化。实验结果表明,这种算法在视频质量完全不变的情况下,去方块滤波速度得到了有效提高。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-10
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 本文工作  8-9
  1.3 本文内容安排  9-10
第二章 MPEG-4/H.264 标准间转码概述  10-22
  2.1 转码概述  10-11
  2.2 MPEG-4 标准简介  11-14
    2.2.1 MPEG-4 标准概述  11
    2.2.2 MPEG-4 标准构成  11-14
    2.2.3 MPEG-4 的档次和级  14
  2.3 H.264 标准简介  14-19
    2.3.1 H.264 编解码器  15-16
    2.3.2 H.264 的档次和级  16-17
    2.3.3 H.264 核心技术  17-19
  2.4 MPEG-4/H.264 标准比较  19-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章 MPEG-4 到 H.264 标准间的码率转码设计  22-33
  3.1 MPEG-4 到H.264 标准间的全解全编转码结构  22-23
  3.2 MPEG-4 到H.264 标准间的高效转码结构  23-24
  3.3 高效转码算法  24-29
    3.3.1 快速模式判决算法  24-29
    3.3.2 MV 细化算法  29
  3.4 实验结果  29-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 基于 TMS320C64xx 平台的 H.264 去方块滤波优化  33-55
  4.1 TMS320C64xx DSP 简介  33-36
    4.1.1 硬件结构  33-35
    4.1.2 软件开发流程  35
    4.1.3 开发工具  35-36
  4.2 H.264 去方块滤波原理  36-44
    4.2.1 去方块滤波基本概念  37
    4.2.2 边界分析  37-41
    4.2.3 滤波过程  41-44
  4.3 去方块滤波的优化  44-53
    4.3.1 耗时分析  44-45
    4.3.2 求Bs 值优化算法  45-46
    4.3.3 滤波实现优化算法  46-53
  4.4 本章小结  53-55
第五章 总结与展望  55-57
  5.1 全文总结  55
  5.2 工作展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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