AVS幀內(nèi)預(yù)測算法的研究與優(yōu)化.pdf

1、伴隨著人們?nèi)找嬖鲩L的多媒體需求，多媒體技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而多媒體技術(shù)最核心的部分—視頻編解碼技術(shù)同樣也得到了快速的發(fā)展。AVS是我國自主研發(fā)的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，相對于其他視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，具有高質(zhì)量圖像、低復(fù)雜度、高壓縮比、低專利費(fèi)用和較廣的應(yīng)用范圍等一系列優(yōu)點(diǎn)，AVS代表著我國音視頻技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展方向。
　　 本文首先介紹了視頻編碼的一些國際標(biāo)準(zhǔn)，并著重討論了AVS視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)涉及到的一些關(guān)鍵技術(shù)，主要包括:幀

2、內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測、整數(shù)變換與量化、亞像素差值、環(huán)路濾波以及熵編碼等，同時將AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)在國際上主流的標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC進(jìn)行對比，說明了AVS編碼標(biāo)準(zhǔn)在視頻編碼產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展?jié)摿?。與H.264相比較，AVS幀內(nèi)部分的計算復(fù)雜度明顯下降，但編碼質(zhì)量也相對下降了，本文正是從編碼準(zhǔn)確度的方向考慮，實現(xiàn)對編碼器的優(yōu)化，進(jìn)而提高編碼質(zhì)量。
　　 AVS亮度幀內(nèi)預(yù)測模式采用空域上的5種預(yù)測模式，亮度預(yù)測模式的種類太少，會導(dǎo)致編碼準(zhǔn)

3、確性下降;并且AVS幀內(nèi)預(yù)測是通過SAD模型選出最佳的幀內(nèi)預(yù)測模式，SAD主要是像素與像素之間的相關(guān)性，與人的視覺是不完全一致的。本文針對以上缺陷，對影響編碼質(zhì)量的幀內(nèi)亮度預(yù)測模式選擇進(jìn)行了深入研究，提出了針對幀內(nèi)預(yù)測的兩種改進(jìn)算法。
　　 第一種改進(jìn)算法針對幀內(nèi)亮度預(yù)測模式選擇原理的優(yōu)化。原AVS代碼中幀內(nèi)最佳預(yù)測模式的選擇是通過SAD代價函數(shù)進(jìn)行的，因為SAD值是基于單個像素的，所以通過SAD選擇出的最佳預(yù)測模式與人的視覺感

4、知是有一定的誤差的，而結(jié)構(gòu)相似度(SSIM)則考慮到圖像的亮度、對比度、結(jié)構(gòu)三個方面，與人的視覺相吻合，另外由于大量實驗已經(jīng)證明SAD在圖像對比中也是具有一定參考價值的，因此本文提出的一種新的算法，將SSIM和SAD有機(jī)結(jié)合起來共同作為幀內(nèi)亮度預(yù)測模式選擇的依據(jù)，這樣會取得了更加有效的編碼質(zhì)量。
　　 第二種改進(jìn)算法是擴(kuò)充AVS幀內(nèi)預(yù)測模式。AVS幀內(nèi)預(yù)測是將16×16宏塊分成4個8×8塊，而每個8×8塊采用5種預(yù)測模式（DC預(yù)