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H264是ITU-T(InternationalTelecommunicationsUnion)提出的一种较新的面向甚低码率视频通信应用的视频图像压缩标准。相较于ITU-T以前的标准H261和H263,它提出了一系列新的方法,能够更有效改善编码效率,在相同压缩率的情况下可大大提高图像质量。
本文向大家介绍基于H264视频传输协议的编、解码实现,以及为了得到最优的压缩率,在编、解码过程中所采用的具体实现办法。同时在变换编码和帧间预测编码的运动搜索算法方面提出和介绍并实现新的算法。
在第一章引言中概要介绍H264视频压缩标准的制定的过程和能够实际应用的广泛范围。以及在新的技术思路下,较以往存在的标准,所能达到一些新的功能和指标;同时向大家阐明了作者在本篇论文中对H264实现以及改进的主要思路及方面。
在第二章中,简要阐述与本文有密切关系的视频压缩理论基础和重要概念。介绍视频压缩编码思想的发展过程以及其广泛的应用。对在视频压缩编解码应用中的重要概念和思想进行介绍,重点突出视频压缩处理中的理论方法和工作流程。针对视频图像压缩中的重点步骤概要介绍H264之前的H261、H263和MEPG1、MEPG2等标准。
第三章是对新一代视频压缩标准H264的具体表述介绍。详细介绍H264视频压缩标准的制定的过程和能够实际应用的广泛范围。介绍H264传输协议的整体实现流程和其在编、解码实现的过程中所提出的一些新的思路。重点具体描述运动搜索、整型DCT变换、可变步长量化、帧间图像编码和帧内图像编码这五个部分,并与以往的视频传输协议相比较,进一步了解到H264在各个部分上的改进和实现。
第四章是作者在本文中重点对整型DCT/IDCT算法进行的研究,并具体实现了在H264中没有写入标准的8×8整型DCT/IDCT。这个算法基于文献『3』中的提升矩阵的理论,并在此基础上作了一定的改进,使之更加适合8×8变换矩阵的具体情况。
作者在第五章中专门提出了一个解决帧内预测模式选择的方案。H264有多达9种的帧内预测模式,其先进的设计思想主要体现在对上下文的自适应性,但在标准中没有明确这些模式的自适应选择方式,这为H264的使用造成了较大的困难。作者提出基于由图像灰度生成的拟合平面的方向性对模式的选择方式较好的解决了这个问题。
在第六章中作者介绍和讨论了视频压缩编码中的运动搜索算法,重点分析了全搜索法、三步搜索法、菱形搜索法和两种自适应搜索法,并具体给出实现后三种算法的流程和步骤,最后得出比较结论。
第七章简要总结全文。