AVS編碼算法分析與DSP上實時編碼的實現(xiàn)

《AVS編碼算法分析與DSP上實時編碼的實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編

2、本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文AVS編碼算法研究及DSP上實時編碼的實現(xiàn)第1章緒論1.1研究背景我國作為世界上最大的視聽娛樂產(chǎn)品市場，數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展擁有廣闊的空間，目前已成為信息產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。數(shù)字音視頻產(chǎn)品主要包括人們常說的數(shù)字電視、激光視盤機(jī)、MP3、MP4等數(shù)字化視聽娛樂產(chǎn)品。雖然我國在數(shù)字音視頻領(lǐng)域具備了較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但由于沒有掌握核心技術(shù)，相關(guān)企業(yè)發(fā)展長[1][2]期受制于人。目前，國際上比較通用的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1、MPEG-2、[3][4][5]MPEG-4、H.263、H.264等，

3、我國多數(shù)企業(yè)應(yīng)用的也是這幾個標(biāo)準(zhǔn)，但是由于這些標(biāo)準(zhǔn)涉及到眾多專利技術(shù)，因此每年要交納數(shù)十億甚至上百億相關(guān)的專利費(fèi)，對我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常不利，已嚴(yán)重阻礙了我國的信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著我國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)、AVS標(biāo)準(zhǔn)等的研究制訂，以及國家數(shù)字化音視頻產(chǎn)業(yè)專項工程的啟動實施，我國數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的核心競爭力將明顯增強(qiáng)，將有越來越多的數(shù)字化音視頻產(chǎn)品走向?qū)こ０傩占?。[6]AVS是我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。顧名思義，“信源”是信息的“源頭”，信源編碼技術(shù)解決的重點問題是數(shù)字音視頻海量數(shù)據(jù)(即初始數(shù)據(jù)、信源)的編碼壓縮問題，故也稱數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)。顯而易見，它是其后數(shù)字信息傳輸

4、、存儲、播放等環(huán)節(jié)的前提，因此是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。AVS標(biāo)準(zhǔn)是《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)的簡稱，AVS標(biāo)準(zhǔn)包括系統(tǒng)、視頻、音頻、數(shù)字版權(quán)管理等四個主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和一致性測試等支撐標(biāo)準(zhǔn)。AVS標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的壓縮性能比MPEG-2高2-3倍，與H.264相當(dāng)，但算法比H.264簡單[7]。其以性能優(yōu)越、算法簡單、專利收費(fèi)少的優(yōu)勢將會有很廣的應(yīng)用前景，包括從數(shù)字廣播到網(wǎng)絡(luò)多媒體通信的大部分應(yīng)用，比如數(shù)字電視機(jī)頂盒，激光視[8]盤播放機(jī)，數(shù)字錄像機(jī)，數(shù)碼攝像機(jī)以及流媒體應(yīng)用，視頻會議，視頻監(jiān)控等。1.2應(yīng)用價值我國AVS標(biāo)準(zhǔn)從2002年開始制定，已于2006年2月正式批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)（

5、GB/T200090.2－2006）。AVS的產(chǎn)業(yè)化步伐在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中已經(jīng)開始，目前正處在大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的啟動期，中國網(wǎng)通的IPTV、移動電視CMMB已經(jīng)決定使用AVS，中國電信也表示將全力支持AVS技術(shù)，AVS標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的推廣工作進(jìn)行得很1湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文AVS編碼算法研究及DSP上實時編碼的實現(xiàn)順利，而AVS標(biāo)準(zhǔn)工作組提供的AVS參考編碼器軟件編碼質(zhì)量高，易讀性好，但復(fù)雜度高、代碼運(yùn)行效率不高（QCIF編碼速率約0.2幀/秒），不可能達(dá)到實際應(yīng)用的需求，為了能夠更好的推廣AVS的應(yīng)用，高效快速的AVS編碼器的研究是必要的，也是急需的。隨著“和諧社會”和“平安城市”等口號的提出，視頻監(jiān)

6、控方面的需求日益增加，視頻壓縮作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控不可或缺的一環(huán)，受到廣泛的關(guān)注。目前市面上主要的視頻監(jiān)控的產(chǎn)品都是采用的MPEG4和H264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，還沒有基于AVS的相關(guān)產(chǎn)品。國內(nèi)采用DSP實現(xiàn)AVS編碼的主要有浙江大學(xué)、海康威視等高校和企業(yè)，目前還沒有成熟的產(chǎn)品。此外，這些實現(xiàn)沒有考慮到具體應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的特定需求。因此，研究AVS視頻編碼算法以及在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用有著十分重大的現(xiàn)實意義。本課題的研究和開發(fā)具有一定的前瞻性和實際應(yīng)用意義。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于AVS第二部分（視頻編解碼）正式成為國家標(biāo)準(zhǔn)的時間并不是很長，有關(guān)AVS的研究尚且不多，AVS編碼算法優(yōu)化以及D

7、SP上的實現(xiàn)方法在國內(nèi)很少有相關(guān)文獻(xiàn)可查閱。但是由于AVS也采用了與MPEG-x和H.26L系列視頻標(biāo)準(zhǔn)類似的基于塊的混合編碼結(jié)構(gòu)，因此已有關(guān)于其他視頻標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化技術(shù)和實現(xiàn)技術(shù)在AVS標(biāo)準(zhǔn)的研究過程中有一定的參考價值。運(yùn)動矢量搜索和宏塊模式的選擇算法是決定編碼器性能的重要模塊，也是近幾年來國內(nèi)外研究的熱點，有大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料可借鑒。在運(yùn)動矢量搜索中，最優(yōu)算法是全搜索算法，比較經(jīng)典的優(yōu)化算法有以下幾[9][10]種：1.