H.264视频编码技术：一种快速帧内预测算法研究

H.264帧内预测快速算法研究 H.264是今年来应用最广的视频编码技术，其具备高效的压缩性能，但是它的复杂度也是比一般编码器高很多的。为了提高H.264编码速度，实现实时编码和传输，已经成为视频编码领域很有挑战性的课题。本文主要对帧内编码做了仔细的分析和深入的研究，并在此基础上提出了一种新的帧内预测模式选择算法流程。 H.264帧内预测算法的研究是提高H.264编码速度的关键所在。传统的视频编码标准的帧内编码算法是直接对原始视频数据进行变换处理，通过对视频块进行DCT变换消除码间冗余。但是，这种方法只利用了宏块像素值之间的相关性，，没有充分利用到视频序列间的空间相关性，即相邻宏块间的相关性。 H.264提出了帧内预测的方法，即利用已解码重构的邻近块来实现当前块的预测，对预测块与实际块间的残差做相应的后续处理。帧内预测技术的提出，使得帧内编码技术的码率大大减小了，编码效率也有很大提高，特别是对于图像序列变化平缓的视频效果非常明显。 然而，帧内预测技术相对过去的帧内编码算法体现了很强的优势，但这都是以庞大的运算量为代价的。如何对其进行算法优化，提高帧内预测编码算法效率是当今H.264领域的热门课题。 本文提出了一种新的帧内预测模式选择算法流程，该算法根据空域相邻块间的相关性，以及通过改进的Kirsch算子检测亮度信号的边缘方向，对多种预测模式进行有效的筛选，从而减少不必要的运算量。实验结果表明，该算法可以在基本不影响图像质量的前提下，极大的提高帧内编码效率，缩短编码时间。 本文的研究结果表明，新的帧内预测模式选择算法流程可以极大的提高H.264帧内编码效率，缩短编码时间，从而提高视频编码和传输的实时性和效率。该算法可以广泛应用于视频编码、图像处理、视频监控等领域。