基于H.264规格的数字解码播放软件库的开发

论文摘要

图像编码技术具有广阔的应用前景,特别是网络技术不断涵盖各个领域的今天,发达国家投入大量的资金和人力资源进行开发研究。一些新的压缩编码方法与算法不断出现。基于模型并被称为新一代的压缩编码方法正在深入研究之中, H.264/AVC建议是目前最新的视频压缩标准。H.264 标准是ITU-T 的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC 的MPEG（活动图像专家组）的联合视频组（JVT,Joint Video Team）开发的标准,也称为MPEG-4 Part 10,“高级视频编码”。H.264 与以往标准的重要区别是:支持一定范围的图像块尺寸和更细的分像素运动矢量。因此在相同的重建图像质量下,H.264 比H.263 节约50%左右的码率。因其更高的压缩比、更好的IP 和无线网络信道的适应性,在数字视频通信和存储领域得到越来越广泛的应用。本文首先简要介绍图像通信中各视频编码标准的基本原理和主要特点。然后详细分析研究了H.264 建议中的关键技术和算法,并进行了优化,包括帧内帧间预测编码、去块滤波、运动补偿、多帧和亚像素运动估计、整数DCT 变换以及熵编码和熵解码等技术,最后对H.264 进行了总结和展望。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景
• 1.2 视频编码基本原理
• 1.3 常用视频编码标准
• 1.4 H.264 协议的产生
• 1.5 本文内容安排
• 第2章 H.264 视频压缩标准
• 2.1 H.264 视频压缩标准简介
• 2.2 H.264 视频编解码器结构
• 2.2.1 H.264 编码器框图
• 2.2.2 H.264 解码器框图
• 2.3 H.264 关键模块介绍
• 2.3.1 帧内预测
• 2.3.2 去块效应滤波
• 2.3.3 编码模式选择
• 2.3.4 整数变换及量化
• 2.3.5 熵编码和熵解码
• 2.3.6 运动补偿和运动矢量
• 第3章 软件优化方法研究
• 3.1 优化目的
• 3.1.1 运算复杂度
• 3.1.2 数据吞吐
• 3.1.3 处理器机构匹配
• 3.2 优化方法
• 3.2.1 结构优化
• 3.2.2 代码优化
• 3.2.3 算法优化
• 第4章 H.264 解码器模块分析和优化
• 4.1 整型变换
• 4.1.1 整型变换算法
• 4.1.2 优化策略
• 4.4.3 优化结果分析
• 4.2 CAVLC 变长解码
• 4.2.1 变长编码原理及特点
• 4.2.2 CAVLC 解码的分组优化的实现和分析
• 4.2.3 优化结果分析
• 4.3 运动补偿
• 4.3.1 基本原理
• 4.3.2 优化策略和分析
• 4.4 其他优化算法及其效果
• 4.4.1 初始化
• 4.4.2 数据存取
• 4.4.3 循环分支优化
• 4.4.4 减少函数调用
• 4.5 性能测试
• 第5章 H.264 其他常用算法
• 5.1 EXP-GOLOMB 解码器
• 5.2 反向HADAMARD变换
• 5.3 运动估计
• 5.3.1 运动估计算法概要
• 5.3.2 运动估计算法研究现状
• 5.3.3 运动估计过程
• 5.3.4 多帧运动估计
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介