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1、H.264運動估計算法研究和H.264編碼器在達芬奇平臺的應(yīng)用ResearchonH.264MotionEstimationAlgorithmandApplicationofH.264EncoderonDavinciPlatform學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程作者姓名：邱琳耀指導(dǎo)教師：郭繼昌教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院2015年12月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢
2、獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：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天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日中文摘要H.264視頻編碼標準相比之前的標準，引入了多參考幀、可變的塊尺寸、分數(shù)像素運動預(yù)測、碼率控制等新技術(shù)，在重建圖像質(zhì)量相同的條件下，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的壓縮比。
3、較高的壓縮比、較高的圖像質(zhì)量、較低的碼率、良好的網(wǎng)絡(luò)親和性等特點，使得H.264視頻編碼標準成為目前主流的視頻編碼標準。在H.264編碼器中，采用全搜索法的運動估計環(huán)節(jié)占據(jù)著編碼器80%以上的運算復(fù)雜度。因此，對編碼器的運動估計環(huán)節(jié)進行改進是H.264研究的重點。另外，隨著視頻會議、安防攝像等方面的需求日益增長，H.264編碼器在嵌入式平臺的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，國內(nèi)外研究人員提出了許多H.264快速運動估計算法，這些算法基本可以分為三類：第一類基于模板匹配思想，第二類基于動態(tài)的搜索范圍，第三類基于合理的搜索策略。這些快速運動估計算法可以在重建圖像質(zhì)量基本相同的情況下，大幅度地減少運動估
4、計時間。采用快速運動估計算法能夠大幅提高H.264編碼器在嵌入式平臺的實時性。本文分析了H.264編碼器的關(guān)鍵技術(shù)和一些經(jīng)典的運動估計算法，重點研究了H.264標準推薦使用的快速運動估計算法——非對稱十字型多層次六邊形格點搜索（UnsymmetricalCrossMultiHexagonGridSearch,UMHexagonS）算法。針對UMHexagonS算法搜索速度慢的問題，利用預(yù)測運動矢量的相關(guān)特性，在起始搜索點的預(yù)測、全局搜索以及提前終止策略三個方面進行了改進，提出了一種快速運動估計的改進算法。實驗結(jié)果表明，該算法在不同量化步長的條件下能夠適應(yīng)不同運動強度的視頻序列，是一種適合H.
5、264的速度快且性能好的快速運動估計算法。在此基礎(chǔ)上，將H.264編碼器應(yīng)用到達芬奇平臺上，并進行相應(yīng)的優(yōu)化。經(jīng)過驗證，移植和優(yōu)化的過程是可行并且有效的。關(guān)鍵詞：視頻編碼；運動估計；預(yù)測運動矢量；H.264；UMHexagonSABSTRACTComparedwiththepreviousvideocodingstandard,H.264introducessomenewtechniques,suchasmulti-referenceframe,variableblocksize,fractionalpixelmotionpredictionandratecontrol.Undertheco
6、nditionofthesamequalityofthereconstructedimage,ahighercompressionratiocanbeachievedbyH.264.H.264becomesthemainstreamvideocodingstandardforitshighercompressionratio,higherimagequality,lowerrate,goodnetworkaffinityandothercharacteristics.IntheH.264encoder,thecomputationalcomplexityofthemotionestimati
7、onusingthefullsearchmethodismorethan80%ofthewholecodingcomplexity.Therefore,theimprovementofthesectionofthemotionestimationistheresearchfocusabouttheH.264encoder.Inaddition,withtheincreasingdemandofthevideo
