课程直播系统中基于H264的屏幕视频编码器的优化

《课程直播系统中基于H264的屏幕视频编码器的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、-DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterOptimizedH.264EncoderforLiveCourses BroadcastingCandidate：LeiJinStudentID:1092219001Supervisor：WeikaiXie(SeniorEngineer)AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEducationSpeciality：EducationalTechnolog

2、yAffiliation：E-LearningLaboratoryDateofDefence：December28,2011Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity---------上海交通大学硕士学位论文课程直播系统中基于H.264的屏幕视频编码器的优化摘要屏幕编解码（Screencodec）是一种针对计算机生成的屏幕图像序列的特殊的视频编解码技术。它将显示于一台计算机屏幕上的内容实时采集下来，进行压缩编码后，实时传输到远程终端上进行解码显示，或者

3、存储到文件供事后回放。传统的屏幕编解码技术是基于复合图像压缩算法（Compoundimagecompression），然后对屏幕视频进行变化区域检测和简单的运动搜索，但是一旦屏幕视频运动内容复杂，这样的压缩方式效率就比较低。目前压缩率最高的通用视频编码器是H.264编码器，使用这一编码器进行屏幕编码已经成为研究的新方向。X264是该标准编码器的最优的一个开源实现。本文首先对x264框架和编码算法进行了深入分析，而后在此基础实现了一个基于H.264视频编码器的屏幕编码系统。但是X264直接用于实时屏幕视频的压缩仍然存在着两

4、个主要问题：一是编码器运算复杂，CPU占用率高，会影响屏幕编码系统录制的屏幕操作的流畅性；二是H.264编码器实时码率控制算法不能有效限制峰值码率，且所得压缩视频画面质量波动较大，会影响接收端用户的体验。针对这些问题，本文在x264的基础上实现了2个优化方案：首先，加入了基于MirrorDriver变化区域检测的编码模式决策优化，为无变化的区域的宏块快速模式决策，从而加快编码速度，经IntelVTune测试发现，该方法将CPU的执行时间有效降低了30%；然后又提出了一种自适应帧率的峰值码率控制方法（frameratead

5、aptiveconstantquantizationparameter,FRACQP），它在x264原有的固定量化参数（QuantizaitonParameter）模式基础上通过降低局部帧率来限制峰值码I---上海交通大学硕士学位论文率。通过与x264原有峰值码率的对比实验，我们发现FRACQP所得的视频，峰值码率严格遵循上限，且画面质量的稳定，视频的平均PSNR提高了3~8db。关键词：远程教育，屏幕编码，视频编码，H.264标准，混合图像压缩，码率控制II---上海交通大学硕士学位论文OptimizedH.264En

6、coderforLiveCoursesBroadcastingABSTRACTScreencodecisaspecialcodectocompresscomputer-synthesizedvideo.Itreal-timecapturesthecomputerscreencontentandcompressthemintoavideoandlivebroadcastingittothenetworkorstoreitlocallyforplayback.Traditionalscreencodecisbasedonco

7、mpoundimagecompressionandthenintegratesthechangedregionsdetectionandsimplymotionsearchstepsintothealgorithm.However,thecompressionratioofthesehybridcompressionmethodsarefarfrombeingenoughifthescreenvideocontainscomplicatedmotions.Currently,thegeneralvideoencoderw

8、ithhighestcompressioneffiencyisH.264encoder,whichtodevelopscreenencoderbasedonhasbecomeanewresearchdirection.X264isoneofthebestimplementationoftheencodersfollo