H.264帧内模式选择算法分析与在DSP上的优化实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文TheH．264encoderonDSPisoptimizedto8．35framespersecondencodingperfomaceforCIFresolutionvideo，comparedto1．45framespersecondbeforeoptimization．Keywords：VideoCompressCode，H．264，DM642，Intrapredictionmode，OptimizationIII独创性声明本人声明，所呈交的论文是本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，

2、除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。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了谢意。签名：——主仁Et期：j翌箜山皇生关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：圭聋翩签名：塑堕【堑吾期：塑李

3、!兰堕!19I’武汉理工大学硕士学位论文1．1引言第1章绪论自上世纪70年代以来，计算机与数字信号处理技术有了突飞猛进的发展，互联网的逐步普及，人们已经不能再满足于文字声音的传输，对于宽带网络的需求和对网络实时传输的要求越发的强烈，更加追求视频图象的实时传输。目前网络视频技术得到了突飞猛进的发展，例如：网上电视会议，网上在线视频点播等等。但是这些技术都需要压缩技术的支持，因为数据传输量极大，单纯的大容量存储设备或者增加通信干线的传输率都是不现实的，数据压缩技术是一种非常有效的解决方法，这样既不用提供大容量的存储设备也可以在现有的网络上实

4、现高速的通信。在视频数据压缩的过程中，需要满足三方面的要求：第一，视频编码器要有足够的压缩比，这样才能保证在一定的网络带宽的情况下传输视频。第二，视频在压缩的过程中，要保持一定的质量，不能一味的追求高的压缩比。第三，在保证压缩后的视频的实时性，特别是对与一些实时性要求很高的业务，如视频监控。在满足这三个要求的同时，视频编码器的实现过程要力求简单，成本低，可靠性高。编码算法的优劣直接影响到视频编码的效果。H．264tl】视频编码标准是2003年5月获得批准的新一代视频编码国际标准。同以往标准相比，它采用了许多新技术。H．264最大的优势在

5、于它是一个甚低码率的编码方式，这就为带宽资源比较紧张的用户提供了低带宽下获得高质量图像的可能。同时，H．264在设计之初就考虑到了在不同网络资源下的分级编码传输。它具有较强的容错能力，在质量不稳定的网络环境中，可以得到比H．263编码视频更好的质量。随着视频通信应用逐渐从政府和企业专网向公众网转移，H．264的抗干扰特性将会发挥关键作用。视频监控系统的广泛应用对运行环境及成本都提出了更高的要求，原来的PC平台已经不能满足要求，同时DSP的迅速发展则使其应用范围不断扩大，基于DSP硬件平台的嵌入式视频监控系统成为当前的一个研究热点【2j。

6、武汉理工大学硕士学位论文1．2视频编码原理视频压缩技术就是实现对视频的压缩，其核心内容是去除相关性，即通过减少视频序列间的相关性，用较少的比特数表示视频内容，降低冗余，从而实现对视频的压缩。视频序列中的冗余主要有一下几种：(1)空间冗余：在同一帧画面中，相邻的象素间存在的相关性。特别是当这些相邻象素位于同一个视频对象中时，相关性极强，例如图像的背景区域；(2)时间冗余：通常对视频序列而言，除非发生场景切换，否则相继帧在时间上都是连续的。即在前后两帧中往往包含与当前帧相同的背景和对象，只是由于镜头的转动或对象的移动使得空间位置发生变化。运

7、动越缓慢，位置的变换越小。因此视频序列存在极强的相关性；(3)编码冗余：对于编码符号，其平均码长高于所表示的信息熵，这个偏差就形成了编码冗余；(4)人眼视觉冗余：由于人眼视觉的非均匀性，使得人眼视觉对某些空间频率感觉迟钝。因此视频中不同频率成分的内容对于人眼系统而言其重要性不同，也就是说存在频域冗余。例如人眼视觉系统对亮度信号变化的敏感性高于色度信号变化，因此可以对色度分量进行降采样，同时保持主观视觉质量不变。ⅥⅣ4：2：O色差格式就是对色度分量在水平和垂直两个方向进行2：1的降采样。另一方面对信号频域的各个分量可以采取不同的量化步距，

8、将人眼感觉不敏感的分量去除，而不会引起主观质量的下降；(5)结构冗余和知识冗余：图像的某些区域存在非常强的纹理结构，图像象素值有明显的分布模式，形成结构冗余。或者图像中包含的信息与某些先验知识有关，例如人的