x264框架下基于参考帧选择的容错视频编码算法研究与实现

发布时间：2017-04-08 05:14

  本文关键词：x264框架下基于参考帧选择的容错视频编码算法研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,网络技术与第四代移动通信技术(4G)的迅猛崛起极大推动了视频通信业务的普及。因为原始视频所包含信息量巨大,直接进行传输会给通信网络造成沉重的负担。所以必须对原始视频进行有效地压缩以去除其中的冗余数据,这就是视频编码技术。现今主流的视频编码标准H.264/AVC因其压缩效率高,网络传输性好等优点,被广泛应用于各类视频通信业务中。但由于编码过程中沿用了帧内帧间预测编码和变长熵编码等技术,使得编码后的码流对于传输错误极度敏感。倘若传输过程中发生误码或丢包,将会导致差错在时、空域上快速蔓延和扩散,严重影响重建视频图像的质量。为提高压缩码流的抗差错性能,容错视频编码技术(差错控制技术)成为了广大国内外学者的研究热点。本文在实验室前期成果的基础上对核心参考帧选择算法CRPS (Core Reference Fra-me Selection)展开了进一步地研究。首先在x264和FFmpeg上实现CRPS算法并验证它的容错性能,然后借鉴层次化编码结构的理论进一步优化CRPS算法。本文的主要研究工作如下：(1)对开源编码器x264和开源解码器FFmpeg进行H.264的编码流程和解码流程分析,并结合相应的码流传输模块将CRPS算法从JM测试模型移植到x264与FFmpeg框架上。(2)为了消除CRPS算法带来的码率增涨,本文参考HEVC (High Efficiency Video Coding)中采用的层次化B帧编码结构进一步对CRPS算法进行优化,得到了CRPS和CKRPS (Core-Key RPS)的层次化编码结构。通过层次化的思想将码率进行更加合理的分配,使得优化后的CRPS 和 CKRPS层次化编码结构既能极大降低编码器的输出码率,又能显著增强码流的抗差错性能。
【关键词】：差错控制 参考帧选择 H.264/AVC x264 FFmpeg
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 论文的研究内容及章节安排14-15
• 第2章 H.264/AVC及容错视频编码技术15-32
• 2.1 H.264/AVC标准简介15
• 2.2 H.264/AVC开源编解码项目15-23
• 2.2.1 x264开源项目分析15-20
• 2.2.2 FFmpeg开源项目分析20-23
• 2.3 容错视频编码技术23-28
• 2.3.1 前向容错技术23-25
• 2.3.2 后向容错技术25-27
• 2.3.3 交互式容错技术27-28
• 2.4 FFmpeg采用的容错技术28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 CRPS算法的研究与实现32-57
• 3.1 码流传输模块32-40
• 3.1.1 RTP协议32
• 3.1.2 码流传输模块32-40
• 3.2 CRPS算法分析40-44
• 3.2.1 RPS算法40-42
• 3.2.2 CRPS算法42-44
• 3.3 CRPS算法的实现44-49
• 3.3.1 前期准备工作44-46
• 3.3.2 CRPS算法的实现46-49
• 3.4 实验分析49-56
• 3.4.1 CRPS算法的抗差错性能分析49-54
• 3.4.2 CRPS算法的码率分析54-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第4章 结合CRPS的x264码率控制57-69
• 4.1 x264码率控制简介57-58
• 4.2 结合CRPS的x264码率控制58-60
• 4.2.1 层次化B帧编码结构介绍58-59
• 4.2.2 结合CRPS的码率控制算法59-60
• 4.3 QP偏移量的选取60-63
• 4.4 实验分析63-68
• 4.4.1 无丢包情况下的率控实验63-66
• 4.4.2 丢包情况下的抗差错实验66-68
• 4.5 本章小结68-69
• 总结与展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-76
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果76

【共引文献】

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本文编号：292137