基于h.264的无再损帧内编码new

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1、更多技术文章，论文请登录www.srvee.com第32卷第1期电子与信息学报Vol.32No.12010年1月JournalofElectronics&InformationTechnologyJan.2010基于H.264的无再损帧内编码董鹏宇林涛(同济大学超大规模集成电路研究所上海200092)摘要：为了在改进的H.264上实现无再损帧内编码，该文提出了一种新的基于整数线性规划的优化clip算法及改进算法，解决了H.264多次编码中由当前clip模块和帧内预测运算引入的视频畸变问题，并且改进了现有帧内预测算法的代价函数以确保多次编码时后续编码器预测值与前次编码器预测值一致。实验

2、结果显示，与现有帧内编码算法比较，基于整数线性规划理论的帧内编码算法完全消除了现有算法导致的多次编码时的图像降质现象，在改进的H.264编解码算法中实现了严格视频无再损编码。关键词：视频多次编码；帧内编码；无再损；整数线性规划；H.264中图分类号：TN919.81文献标识码：A文章编号：1009-5896(2010)01-0117-06DOI:10.3724/SP.J.1146.2008.01664Re-loss-freeIntra-frameCodingBasedonH.264DongPeng-yuLinTao(VLSILab,TongJiUniversity,Shanghai2

3、00092,China)Abstract:Thispaperaddressesthevideodistortionofintra-framecodinginmultigeneration,whichisintroducedbythecurrentclipoperationandintra-frameprediction.InordertoimplementtheRe-Loss-Free(RLF)intra-framecodinginmodifiedH.264,anoveloptimalclippingalgorithmbasedonIntegerLinearProgramming(I

4、LP)anditsimprovedalgorithmareproposed.Furthermore,thecostfunctionofintra-framepredictionisimprovedtoguaranteelaterencoderthesamepredictionvalueswiththeformer.ExperimentalresultsshowthattheILP-basedintra-framecodingmethodcompletelyeliminatesthevideodegradationandachievessuperiorperformanceincomp

5、arisonwithcurrentintra-framecodingmethodinH.264.Keywords:Videomultigeneration;Intra-framecoding;Re-Loss-Free(RLF);IntegerLinearProgramming(ILP);H.264MPEG或JPEG标准压缩的视频/图像。1引言与采用MPEG/JPEG标准压缩的视频/图像类随着视频编码技术及相关电子产品的发展，人似，H.264重构帧或解码帧在每次再编码时也可能们对视频质量的要求也随之提高。在一些应用领域产生视频畸变。在这种情况下，需要找到一种编码如图形图像工作室或多媒体

6、网络服务器，图像或视方法降低甚至完全消除H.264多次再编码中的视频频流通常要经过多次压缩-解压缩的循环过程，而视畸变。从无损和有损视频编码的角度考虑，本文按频畸变也会随着再编码次数的增加而增加。因此解照文献[6,7]的提法，称之为无再损(Re-Loss-Free)视决多次编码中的视频畸变具有很强的实际意义。频编码。最近几十年里，研究人员对视频多次编码的特性以及多次编码中可能造成视频畸变的原因进行了在H.264帧内编码中，图像重构和解码单元可分析，并提出了相应的解决方法。文献[1]分析了能会遇到重构或解码数据超出变量表示范围的情况MPEG-24:2:2格式视频流在多次再编码环境中的(

7、数据溢出)，而目前算法的clip操作会导致图像畸特性。Erdem与Sezan使用广义投影理论(the变。为了降低由当前clip算法导致的视频畸变，本theoryofgeneralizedprojections)分析了在特定条文提出了基于整数线性规划(ILP)的最优化clip算件下MPEG视频流中I帧P帧与B帧在多次再编法及具有低复杂度的改进算法。为了确保后续编码[2]码中的“饱和”特性。Sorial和Lynch进一步预测像素与前次编码时一致，本文同时改进了