基于h.264%2favc码率控制算法的研究和改进

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchandImprovementonRateControlBasedonH.264/AVCCandidate:YaoCanMajor:SignalandInformationProcessingSupervisor:Prof.CaoHanqiangHuazhongUniversityofScience&Technol

2、ogyWuhan430074,P.R.ChinaJune,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论

3、文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要多媒体技术的研究和应用是当今世界信息技术中的一个热点，而视频较其它的信息载体具有直观性、确切性、高效性、广泛性等特点，在各个领域都得到了广泛应用。H.264/AVC是

4、联合视频工作组(JVT)于2003年3月提出的新一代视频编解码标准，支持从低带宽、高误码率的无线移动视频通信到高码率、低延时的视频广播及在线流媒体等多种应用，因此受到业界极大的关注。码率控制是视频通信中的关键技术之一。由于视频序列中各帧图像的复杂度和运动的非平稳性，导致其压缩编码后的输出码流产生很大的波动；并且在传输过程中，信道带宽往往受到极大限制。因此采用合适的码率控制策略使输出码流保持在一定码率，且其波动变化控制在一定的范围之内，以满足视频通信的需要是必须的，对其进行具体研究具有重要的意义。本

5、文首先叙述了视频编码标准的发展，以及码率控制的简介；H.264/AVC的整体结构及其关键技术；然后对码率控制技术进行了具体的论述，包括其原理、分类和码率失真模型，两种经典的码率控制算法以及H.264/AVC中的码率控制。接下来的章节对H.264/AVC的码率控制优秀提案JVT-H017进行了深入阐述，并且基于JVT-H017对H.264/AVC码率控制算法进行了改进：应用平均像素信息(API)的概念来取代原算法中的平均绝对残差(MAD)，从而解决了H.264/AVC中码率控制的“蛋鸡悖论”；使用线

6、性预测模型对帧级和宏块级码字分配分别进行了改进。在JVT的测试模型JM8.6下，本文对JVT-H017算法和本文改进算法进行了实验比较。实验结果表明，本文算法比JVT-H017在平均码率误差上减少了0.026875kbps，提高了码率控制精度；同时视频序列平均PSNR增高了0.01125dB，图像质量也有所提高。并且平均码率偏移比和平均PSNR偏移比分别减少了0.002547和0.001957，降低了解码端缓冲区发生上溢和下溢的可能性，同时使视频具有较高的主观视觉质量。关键词：H.264/AVC码

7、率控制码率失真模型平均像素信息码字分配I华中科技大学硕士学位论文AbstractResearchandapplicationonmultimediatechnologyisafocusofinformationtechnologynowadays,comparingwithotherinformationcarriers,videoisvisual,precise,efficientandextensive,anditiswidelyusedinvariousfields.H.264/AVCisa

8、newgenerationvideocodecstandardwhichisputforwardinMarch2003byJointVideoTeam(JVT),itsupportskindsofapplicationsfromwirelessvideocommunicationwithlowbandwidthandhighcodeerrortovideobroadcastingandstreamingmediaonlinewithhighbitrateandlowtimedela