实时可伸缩视频编码及重写技术研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文实时可伸缩视频编码及重写技术研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：吴刚天冈U信号与信息处理李厚强教授二。一四年五月十四日ItlllllllllllllllllllllllllllllllUlllllllllllllY2601752UniversihofS‘andTechnolog)。。CUniversityotcienceandIechnologyOt。rl。inaAdissertationformaster’SdegreeResearchonReal_-TimeScalable

2、VideoCodingandRewritingTechnologyAuthor’SName：Speciality：一Supervisor：‘⋯一1一Finishedtime：GangWuSignalandInformationProcessingProf．HouqiangLiMay14m，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献

3、均己在论文中作了明确的说明。作者签名：墨亟中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等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、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。出开口保密(——年)作者签名：墨!鳓导师签名：签字日期：

4、坠!!!!：!竺耋屋孳签字日期：垫!!!互：至摘要网络技术和计算机软硬件技术的飞速发展的背景下，视频内容如果不经过编码而直接使用，数据量会大得难以保存或传输。可伸缩视频编码(SVC，ScalableVideoCoding)技术通过仅仅一次编码视频，产生包含不同分辨率、帧率以及视频质量的码流，在不同设备和网络环境下，用户可以很方便地只接收解码需要的那部分。然而由于SVC的高复杂度，在实时应用场景下，当视频分辨率增大时编码器编码速度不够快；在离线场景下，运动估计的约束导致视频质量不够高。本文重点从编码速度和编码性能两

5、个角度去考虑，论文的主要工作和创新点在于：1．论文针对实时应用场景，在可伸缩视频编码的大框架下提出了不同粒度的并行算法，主要有图像组级、时间层级、片级三种并行框架。该算法充分利用多核计算机的并行计算功能来进行不同粒度的并行编码，达到很好的并行度，提高了编码器的编码速度与效率。2．论文针对实时应用场景下有些设备无法解码SVC码流而只能解码H．264／AVC(AdvancedVideoCoding)的码流，提出一种并行的可实时SVC重写技术。该并行重写算法通过对编码器编码特定编码模式的约束，突破了传统SVC重写器只能

6、串行重写的限制，提高了重写的并行度，并保留了很好的重写后视频质量。3．论文针对离线应用场景，提出一种全局运动信息优化技术。为了解决视频编码标准由于基于块的运动估计而忽略了块与块之间的相关性，本文提出了一种二次编码方法，在每一帧模式选择完成后，使用模拟退火算法进行随机扰动，找出能提升整体编码性能的运动信息。该方法挖掘了块与块之间的相关性，利用这些信息可以提高整帧的编码性能，改善视频编码的质量。通过一系列实验表明，本文所提出的速度优化算法在能显著地提高编码速度和重写速度，在不牺牲视频质量的情况下达到实时应用场景的需求

7、：另外，本文提出的全局运动信息优化算法可以在离线应用场景下提高视频编码质量，尤其对运动剧烈和分辨率不大的视频效果比较显著。关键词：可伸缩视频编码H．264／SVC实时编码可伸缩视频编码重写技术全局运动信息模拟退火摘要ⅡAbstract——————————————————————————————————————————————————一一一——一一Inrealisticapplication，theprocessingspeedofvideoplayersanddisplaycapabilityareofenorm

8、ousdisparity,alongwitllthetremendousdifferenceofnetworkconditions．TheemergenceofScalableVideoCoding(SVC)aimedatencodingoncetogenerateabit—streamcontainingdifferentresolutions，framerates，a