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视频编解码器的测试技术研究

作　者: 占海燕
导　师: 张昊
学　校: 中南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 视频编解码器软件测试简单错误错误定位比特流
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

摘要：视频的应用越来越广泛,如何保证视频质量也是讨论的越来越多的问题。对视频编解码器进行测试是保证视频质量的一个重要方面。然而视频编解码器的测试与通常的软件测试存在差别,现有的测试技术不能很好地应用到视频编解码器的测试。目前产业界广泛采用的是H.264视频编码器。本文研究的主要问题就是如何使H.264视频编解码器的测试更简单有效。本文分别对编码器和解码器的测试问题展开研究,提出了切实可行的解决方法。在H.264编码器测试方面,重点研究了简单错误对视频编码器性能的影响。在编码器中采用变异算子引入简单错误,并与标准编码器进行比较。对简单错误影响编码视频的PSNR和主观视觉质量的情况进行了研究,目标是为编码器测试的工作提供参考。实验结果表明,对大部分植入的简单错误,编码器的主观质量和PSNR变化不是特别明显。在H.264解码器的测试方面,本文提出了一种简单实用的模块级自动错误定位方法和一种单元测试方法。对导致错误的比特流进行修改,在不进行源代码分析的情况下就达到错误定位的目的。实验表明：此方法有良好的效率。上程帅利用这个错误定位工具可以加快调试过程。对于视频解码器的单元测试,本文提出了一种根据测试需求构造特定测试比特流的单元测试方法。测试人员把设计好的数据输入到比特流生成器中,得到与之对应的视频比特流,该比特流在解码时到达指定模块的数据与预先设计的数据相同。此方法相对常规的解码器单元测试更加简单实用。实验结果表明：基于比特流构造的解码器单元测试方法能够快速有效地进行模块测试。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章绪论  8-13
  1.1 视频编解码器测试的研究意义  8
  1.2 视频编码发展现状  8-10
  1.3 视频编解码器测试的研究现状及存在的问题  10-12
  1.4 主要的研究工作和内容安排  12-13
第2章视频编解码和测试相关技术  13-22
  2.1 视频编解码技术  13-18
    2.1.1 H.264编码解器  13-14
    2.1.2 H.264视频流基本结构  14-16
    2.1.3 H.264中相关的主要技术  16-18
  2.2 软件测试相关技术介绍  18-22
    2.2.1 软件测试的主要方法及分类  19-20
    2.2.2 测试用例的设计方法  20
    2.2.3 错误定位技术  20-21
    2.2.4 变异测试  21-22
第3章基于比特流修改的解码器错误自动定位  22-28
  3.1 解码器测试的常用方法  22
  3.2 解码器错误自动定位的测试用例的设计  22-25
  3.3 解码器进行错误自动定位实验及结果分析  25-27
  3.4 本章小结  27-28
第4章基于比特流构造的解码器单元测试  28-34
  4.1 解码器单元测试意义  28-29
  4.2 解码器主要模块测试比特流的构造方法  29-30
    4.2.1 插值模块测试比特流的构造  29
    4.2.2 反变换模块测试比特流的构造  29
    4.2.3 去块效应滤波模块测试比特流的构造  29-30
  4.3 对主要解码模块进行测试实验及实验结果分析  30-33
    4.3.1 利用构造的比特流对插值模块进行测试  31
    4.3.2 利用构造的比特流对变换模块进行测试  31
    4.3.3 利用构造的比特流对去块效应滤波模块进行测试  31-32
    4.3.4 实验结果分析  32-33
  4.4 本章小结  33-34
第5章简单错误对视频编码器性能的影响  34-48
  5.1 编码器测试方法和关于简单错误的假设  34-35
  5.2 错误的生成与植入  35-37
    5.2.1 产生包含单个错误的错误编码器  36
    5.2.2 产生包含多个错误的错误编码器  36-37
  5.3 错误编码器编码性能实验及实验结果分析  37-47
    5.3.1 含有单个错误的编码器的编码性能实验及结果分析  37-39
    5.3.2 单个简单错误产生的主观质量影响  39-40
    5.3.3 含有多个错误的编码器的编码性能实验及结果分析  40-44
    5.3.4 多个简单错误产生的主观质量影响  44-47
  5.4 本章小结  47-48
第6章总结与展望  48-50
  6.1 工作总结  48-49
  6.2 未来的工作  49-50
参考文献  50-56
附录  56-64
攻读学位期间主要的研究成果  64-66
致谢  66

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