視頻編碼中的運動估計算法研究與并行化實現(xiàn).pdf

1、由于運動估計算法作為現(xiàn)在視頻壓縮的主要技術(shù)，在實現(xiàn)視頻高壓縮率方面起到重要作用，但由于其計算復(fù)雜度的影響，嚴(yán)重限制了其在實時視頻編碼領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對運動估計算法的研究具有重要的研究價值和廣泛的應(yīng)用前景。隨著高質(zhì)量視頻應(yīng)用在可視電話、會議電視、安全監(jiān)控、高清晰度電視等領(lǐng)域的擴(kuò)展，使得快速運動估計算法的研究具有重要的實際應(yīng)用價值。
　　國內(nèi)外對快速運動估計算法的研究成果較多，主要采用的技術(shù)包括，起始搜索點預(yù)測技術(shù)、設(shè)定提前終止閾值技

2、術(shù)、減少不必要參考幀使用技術(shù)等。這些技術(shù)的使用降低了運動估計算法的計算復(fù)雜度。目前，雖然已經(jīng)有很多快速的運動估計算法提出，但運動估計算法仍有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。
　　本文針對X264編碼器中UMHexagonS算法的不足，提出了3個方面的改進(jìn)。這些改進(jìn)分別是去除原點重復(fù)檢測、改變運動搜索策略和動態(tài)調(diào)整搜索窗大小。測試結(jié)果表明，對算法中的3個不足進(jìn)行改進(jìn)之后，算法在圖像客觀質(zhì)量和編碼后碼率基本保持不變的情況下，編碼速度有8.223％～

3、16.063％的提高。
　　在編碼H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中的一個宏塊區(qū)域時，需要依次進(jìn)行多種模式的運動估計，以及X264在實現(xiàn)時的特點。對此本文設(shè)計了一種可并行執(zhí)行的程序框架，并分別利用OpenMP技術(shù)和Windows多線程技術(shù)實現(xiàn)。測試結(jié)果表明，設(shè)計的并行結(jié)構(gòu)相比串行結(jié)構(gòu)，在對編碼質(zhì)量和編碼后碼率影響不是很明顯的情況下，編碼速度有14.208％～40.984％的提高。如果關(guān)閉X264中已有的多媒體指令集加速，編碼速度則有32.7