h.264视频编码模式选择算法的研究及并行实现

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文H．264视频编码模式选择算法的研究及并行实现作者姓名：孙超指导教师：李晶皎教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：计算机应用技术论文提交日期：学位授予日期：评阅人：2012年6月高福祥、邢志红论文答辩日期：答辩委员会主席：东北大学2012年6月王波涛万方数据AThesisinComputerApplicationTechnologyResearchandParallelRealizationofH．264VideoEncodingModeSelect

2、ionAlgorithmbySunChaoSupervisor：ProfessorLiJingjiaoNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：劲1毽日期：≯恨．占．彳学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师

3、完全了解东北大学有关保留、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文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年i学位论文作者签名：己@龟签字日期：70h．6．订铈签瓣欢签字日期：3017．∥、衫万方数据东北大学硕士学位论文摘要H．264视频编码模式选择算法的研究及并行实现摘要H．264／AVC是由ITUT视频编码专家组VCEG(VideoCodingExpe

4、rtsGroup)和ISO／IEC运动图像专家组MPEG(MovingPictureExpertGroup)共同制定的视频编码标准。较之以往的编码标准，在同等的图像质量下，H．264的压缩比是MPEG一4的1．5到2倍。H．264／AVC具有高效的编码效率，更适合低带宽、高质量网络视频应用的需要。H．264／AVC使用率失真优化算法进行模式选择判断和高效的运动估计算法，有效降低了时域和空域的信息冗余，但同时也增加了视频编码器的复杂性。为了方便H．264在低码率高实时性系统中的应用，需要对其编码算法进行优化，而模式选择是

5、其核心算法之一。因此，如何提高模式选择的效率，使模式选择过程更加高效，更加健壮成为目前视频编码研究的热点之一。本文首先论述了H．264视频编码标准的基本原理和关键技术；然后介绍了视频编码的模式选择算法，并分析了其算法SKIP策略判断准确性较低、鲁棒性较差的缺点。根据宏块直方图对场景变化的弱敏感性和率失真算法对帧问差异的高判别性，提出了一种基于宏块直方图和最小率失真的模糊判别方法。本文以不同运动程度的视频序列为测试对象，利用改进后的模糊判别方法，有效地提高了SKIP策略的判别率，从而加快了视频编码效率。测试实验表明，帧问

6、编码模式选择时间平均节省18．15％，平均信噪LL(PSNG)仅减少0．03dB。最后，本文根据H．264编码器编码层次结构，针对帧级并行和片级并行数据相关性强不利于并行实现的缺点，提出了一种基于多帧多片的并行方法，将片编码分割为片前编码、片编码和片后编码降低了数据依赖性，并利用OpenMP实现了片级并行编码。测试实验表明，在保证图像质量情况下，码率平均提高4．087％，编码速度平均提高45．43％。关键词：H．264；视频编码；模式选择；并行一II—万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actResearchandPa

7、rallelRealizationofH．264VideoEncodingModeSelectionAlgorithmAbstractH．264／AVCisthelatestvideocodingstandardwhichdevelopedbytheI哪VideoCodingExpertsGroup(VCEG)andISO／IECMovingPictureExpelsGroup(MPEG)．Comparedtopreviousvideostandards，H．264compressionratioisbigger1．5

8、to2timesthanMPEG-4atsameimagequality．H．264／AVCstandardhasbettercodingefficiencyandismoresuitableforlow--bandwidthandhigh·-qualitynetworkvideoapplications．IntheH．264／A