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AVS中自适应技术的研究

作　者: 刁昕
导　师: 高文
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 自适应编码技术 AVS B帧对称模式 16×16块预测
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 6次
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内容摘要

为了适应越来越多的来自高清晰度(HD)和标准清晰度(SD)广播和存储产业的需求,我国制订了具有自主知识产权的音视频编码标准(AVS)。该标准可以在编码效率和编解码复杂度之间达到了较好的平衡,并在较低的复杂度下实现了与国际标准H.264/AVC相当的技术性能。AVS视频编码标准也采用了帧间运动补偿与帧内相结合的混合编码框架。在这种框架中,帧间预测编码技术与帧内预测编码技术一起在提高编码效率方面起着非常重要的作用。本论文主要针对这两个方面进行研究,并探索自适应技术在其中的应用。本文首先对AVS中的B帧编码技术进行了研究,提出了后向推导前向MV的对称模式技术。该模式和对称模式相似,也是只需要编码一个运动矢量,另一个运动矢量可以由它推导出来;但是它与对称模式的区别在于,该模式编码的运动矢量是通过后向参考帧预测得到的,而对称模式使用的是用前向运动矢量。在该模式的基础上,又提出了参考帧自适应的对称模式技术,该技术能够根据当前帧与其前向和后向参考帧距离的来对预测的模式——对称模式、后向推导前向MV的对称模式,进行选择;实验证明该技术在编码效率和码率上比AVS中的对称模式具有更好的性能表现。本文又对AVS中的I帧编码技术进行了研究,针对I帧编码技术中宏块的划分方式单一,并且不利于具有平滑纹理区域的高清视频进行高效压缩的问题,提出了16×16块大小的预测编码技术。该技术主要由16×16块大小的预测技术、16×16块大小的整数离散余弦变换技术以及16×16矩阵系数重排序技术组成,这三项技术不仅对于具有平滑纹理区域的高清视频具有很好的压缩性能,并且由于计算简单,算法的复杂度也能够有效的降低。在此基础之上,本文又提出了块大小自适应的帧内预测编码技术,该技术是16×16块大小的预测编码技术与AVS固有的I帧编码技术的有效结合,它能够根据分别采用两种不同的技术进行编码时所得到的率失真结果进行比较,从而选取出一种最优的编码方法,进行压缩编码。实验证明,块大小自适应的帧内预测编码技术不仅提高了编码效率,同时也降低了码率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-21
  1.1 课题研究的背景和意义  8-10
  1.2 视频编码标准的发展历程  10-13
  1.3 视频编码技术的研究现状  13-18
    1.3.1 预测编码技术  15-16
    1.3.2 变换编码技术  16-17
    1.3.3 熵编码技术  17-18
  1.4 本文的主要研究内容  18-19
  1.5 章节安排  19-21
第2章视频编码系统介绍  21-28
  2.1 视频编码技术介绍  21-26
    2.1.1 预测  21-22
    2.1.2 变换编码  22-23
    2.1.3 量化  23-24
    2.1.4 扫描  24
    2.1.5 熵编码  24-25
    2.1.6 环路滤波  25-26
  2.2 视频编码器的框架结构  26-27
  2.3 本章小结  27-28
第3章参考帧自适应的对称模式技术  28-42
  3.1 AVS 中B 帧的编码模式  28-29
  3.2 AVS 中的B 帧运动补偿与预测技术  29-35
    3.2.1 前向模式  30
    3.2.2 后向模式  30-31
    3.2.3 直接模式  31-34
    3.2.4 对称模式  34-35
  3.3 后向推导前向运动矢量的帧间预测技术  35-39
    3.3.1 后向-前向模式的理论分析与算法设计  35-37
    3.3.2 后向-前向模式的实验结果  37-39
  3.4 参考帧自适应的对称模式  39-41
    3.4.1 算法描述  39-40
    3.4.2 实验结果  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章块大小自适应的帧内预测编码技术  42-57
  4.1 AVS 中I 帧预测技术简介  42-46
    4.1.1 Vertical mode  43-44
    4.1.2 Horizontal mode  44
    4.1.3 DC mode  44-45
    4.1.4 Down-Left mode  45
    4.1.5 Down-Right mode  45-46
  4.2 16×16 帧内编码技术  46-52
    4.2.1 16×16 块大小的帧内预测技术  46-49
    4.2.2 16×16 块大小的整数DCT 变换技术  49-51
    4.2.3 16×16 矩阵系数的重排序技术  51-52
  4.3 块大小自适应的帧内预测编码技术  52-54
  4.4 实验结果  54-55
  4.5 本章小结  55-57
结论  57-59
参考文献  59-64
致谢  64-65
个人简历  65

AVS中自适应技术的研究

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