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H.264解码器性能优化与自适应码率控制研究

【摘要】: 二十世纪九十年代以来,JPEG、H.263、MPEG-1、MPEG-2等图像多媒体国际标准相继出台,它们成功地应用于多种实用场合。但随着Internet的普及和对视频传输需求不断提高,这些视频压缩标准明显存在着一些缺陷。为此,ITU-T在继H.261,H.263等视频压缩标准之后,制定了新一代视频压缩标准H.264。它可以得到更好的压缩图像效果,和更多的功能与更大的灵活性。 但是,通过分析发现,H.264编解码性能的提高是以计算复杂度的增加为代价的,远不能实现实时软件编解码的要求。因此,研究H.264编解码器的实时实现方法成为当今的热点。 本文首先对H.264解码器的基本结构进行了介绍,然后对其流程进行了深入分析,由此指出其中存在的局限和应改进的方案。本文以MMX指令集为工具,解决了H.264JM模型解码器中帧内预测解码模块、帧间预测解码模块、变换系数解码模块以及去块滤波模块的并行优化难题;提出了减少帧间分数象素插值运算中乘法操作的查表优化方法;还在对编码端与码流传输息息相关的码率控制进行细致分析后,提出了可变信道条件下自适应GOP层码率控制策略。 对原JM 8.2模型解码器和改进后解码器的测试结果表明,优化后的解码器在保证其良好性能的前提下,达到了缩短运行时间的目的;实现了改进码率控制策略后的编码器,在低速率信道条件下输出码率更加准确,PSNR更加平滑,且有一定提高。

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