摘要
随着多媒体技术的不断发展和各种移动终端的普及，视频服务的种类日趋多样化。然而，这些全新出现的视频服务使得多媒体的应用环境变得越来越复杂，给视频流的传输和编码带来了全新的挑战。于是可分级视频编码扩展(Scalable Video Coding Extension)技术应运而生，并被纳入到H.264视频编码标准中作为H.264/AVC标准文档的刚录G。H.264/SVC标准具有良好的可伸缩特性，但是其编码器复杂度同H.264/AVC标准相比有了较大的增加，这严重影响了H.264/SVC技术的实用性。如何在保证编码质量的同时尽可能的降低编码器复杂度、提高编码效率，是H.264/SVC标准能否在实时性要求较高的场景中得到成功应用的关键。 鉴于模式选择和运动估计是影响H.264/SVC编码效率的两个重要因素，本文主要从这两个方面对H.264/SVC视频编码算法展开研究工作。首先，本文从整体上把握H.264视频编码标准及其可分级视频编码扩展协议的编码框架，对编码流程中涉及到的各种关键技术进行讨论分析，并重点研究H.264可分级视频编码中的三种可伸缩技术;其次，本文对H.264可分级视频编码中的层间模式相关性、层间量化参数相关性、以及相邻宏块编码代价相关性进行详细分析，并据此设计了一种改进的H.264/SVC空问可分级快速模式选择算法，该算法通过利用空间增强层宏块与相应基本层宏块之问的编码模式相关性缩小模式选择范围、利用层间量化参数的相关性调整模式选择顺序、以及利用相邻宏块编码代价的相关性提前终止模式选择流程，能够在保证编码质量的前提下有效降低空间增强层模式选择过程的计算复杂度;最后，本文对H.264可分级视频编码中空间增强层的运动估计原理和流程进行详细分析，并根据H.264/SVC空间增强层运动估计的特点设计了一种改进的H.264/SVC空间增强层运动搜索算法，该算法采用基于相邻图像块匹配误差(SAD)相关性的提前终止策略、以及H.264/SVC空间增强层运动估计中的合并策略，能够在保证编码质量的前提下，使得H.264/SVC空间增强层的运动估计效率大大提高。 为了验证上述两种编码算法的有效性，本文在联合视频专家组JVT提供的H.264/SVC官方参考模型JSVM9.18的基础上，选取合适的实验环境和实验参数，分别对上述两种编码算法进行仿真实验。由实验结果可以看出，上述曲种编码算法的编码时间相对于JSVM算法都有了明显的下降，而编码质量只有微小的损失，主观视觉感受基本上没有变化。另外，上述两种算法均适用于不同的量化参数(QP)组合，编码性能比较稳定。综上所述，本文工作对H.264可分级视频编码中模式选择和运动估计技术的研究和探索具有一定的参考意义和实用价值。
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