基于H.264的视频编解码算法的研究

基于H.264的视频编解码算法的研究

进入信息时代之后，信息通信技术得到了巨大的发展，图像通信技术在电子信息领域的地位越来越重要。随着多媒体技术的不断成熟，人们不再满足于单纯的话音业务，对新的业务种类，业务质量等方面都有了更高的需求。

随着数字电视、网络视频流和DVD技术的广泛应用，视频压缩已经成为广播和娱乐媒体的最基本的组成部分，数字视频的普及又大大推动视频编码研究的发展。近年来国际电信联盟(ITU)和国际标准化组织(ISO)提出了一系列的视频编码的国际标准，如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，H.263及H.264等等。

这些标准采用的都是基于“运动补偿+DCT”的方案。为了去除图像序列中的时间冗余，需要在参考帧中找出当前宏块的对应块。

运动估计及运动补偿技术可以有效的减少时间相关性，因此该技术被广泛应用于各种视频压缩编码方案中如MPEG和H.26x。本文首先对视频编码的原理和基本概念进行了阐述，然后介绍了当前应用较广泛的视频编码标准，这一部分是整个论文主要研究内容的理论基础。

论文第二部分主要讨论了在windows平台上用directX进行视频采集的原理进行了详细的说明，然后对H.264视频压缩标准做了比较详尽的分析，对H.264标准中的帧间预测、熵编码，压缩算法等一些新技术特点做了较详尽的探讨。运动估计是编码器中计算复杂度最大的地方，也一直是视频压缩领域的研究热点，因此，运动估计的速度和准确性对于缩短编码时间、提高编码质量是很关键的。

论文在对一些常见的运动估计算法进行比较分析后，对已有的算法进行了总结，在前人的基础上提出了一种新算法。针对当前菱形搜索算法中的问题，本文提出了基于预测性运动向量的块匹配的快速搜索算法。

在充分的研究了H.264标准参考代码T264后，按新算法做了修改。实验结果表明，与现有的菱形搜索算法比较，该算法具有更好的搜索效果。

本文最后对自己所做的工作进行了总结，并指出存在的问题和下一步继续研究的思路。