基于MPEG4标准实时视频编解码系统的研究与设计

武汉大学硕士学位论文基于MPEG-4标准实时视频编解码系统的研究与设计姓名：沈文光申请学位级别：硕士专业：电力电子及传动指导教师：殷小贡20030401基于MPEG-4标准实时视频编解码系统的研究与设计作者：沈文光学位授予单位：武汉大学相似文献(10条)1.学位论文吴明芳MPEG-4视频编码算法研究及软件实现2006多媒体技术正在迅速发展，应用领域不断拓广。与之相适应，各种多媒体数据压缩编码标准也在不断发展和完善。MPEG-4是现有最重要和最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准之一。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多优点。MPEG-4代表着未来多媒体数据压缩编码的发展趋势。因此，及时了解和跟踪MPEG-4的发展动态，掌握其核心技术，并结合实际应用在某些关键算法上有所创新和发展，是一项很有意义的工作。本文首先介绍了视频压缩及MPEG-4标准。其次，详细说明了MPEG-4视频压缩标准采用的算法，深入研究了运动估计、纹理编码和码率控制等算法并进行了优化和改进，以实现快速的编码和高压缩比。然后，根据MPEG-4标准中的参考效验模型，在VC环境下编写程序实现了MPEG-4的视频压缩功能，同时分析了编码器的性能。2.学位论文马兵东基于MPEG-4的视频监控系统视频压缩算法研究2008随着计算机、图像处理、通信传输、自动化技术的发展，视频监控技术有了质的飞跃，被广泛应用于交通、楼宇、森林防护等许多领域。视频监控系统的广泛应用所产生的大量视频信息对视频的传输和存储提出了更高的要求。本文通过对视频压缩编码和MPEG-4标准的详细分析研究，针对视频监控系统中背景变化不大，监控对象明确等特点，对基于块匹配的运动估计算法进行优化，提高了视频监控系统中视频编码的压缩率。本文首先对MPEG-4标准的核心部分——视频的压缩编码进行重点研究，深入研究了视频压缩中的关键技术——基于块匹配的运动估计与补偿技术、Sprite生成和编码算法。然后本文分析视频监控系统的视频特点，具有背景变化不大，监控对象明确等特点。因此在不明显影响监控视频质量的前提下从三个方面对基于块匹配的运动估计算法提出了优化——检测区域划分、整像素运动估计和区域合并。在进行运动估计之前先进行预处理，将检测区域划分成矩形宏块，然后对每个宏块进行整像素运动估计检测，大部分的背景区域在第一次迭代检测中就被判定为非运动区域，运动区域和非运动区域设置不同的优先级，将检测出的运动区域进行区域合并，作为下一个迭代的预处理检测区域。上述改进优化了视频压缩编码器中最关键的DCT模块和运动估计模块，提高了编码效率。最后本文基于实现了MPEG-4校验模型的XviD源码库实现了一个MPEG-4编码器，其中实现了本文提出的对基于块匹配的运动估计算法的优化方法——检测区域的划分、整像素运动估计和区域合并。3.学位论文吴晓宇MPEG-4视频基本流分析软件的研制2007随着数字电视、DVD技术以及网络流媒体技术的飞速发展，视频压缩以及视频编解码技术在人们的日常生活中发挥了越来越大的作用。随着视频压缩技术的发展以及编解码平台处理速度的提升，广大用户可以以更小的代价获得更加清晰更加高速的多媒体服务。在过去的二十年中，通用的、高质量的数字视频一直是各个公司、开发人员、标准机构的目标。而MPEG-4(ISO/IEC14496-2)标准以及H.264(ISO/IEC14496-10)标准便是面对更好压缩工具需求的具有前瞻性的两个视频压缩标准。如今MPEG-4ASP技术已经广泛的应用在移动MP4播放器、网络媒体等场合中，具有广阔的市场。而对于各芯片制造厂商、视频服务运营商中的技术人员，为了更快更好的提供各种服务，需要一种软件来对他们编码出的MPEG-4基本流(ES)进行分析，并且判断他们的基本流是否符合MPEG-4标准的要求。为了满足这一需求，开发一款面向MPEG-4码流的分析软件是十分有意义的。本文所介绍的MPEG-4基本流分析软件是本人在硕士期间的科研项目。它是基于WINDOWS系统，在VISUALC++平台上开发的一款软件，可以完成提取码流信息、实时显示码流图像等功能，并且可以对基本流是否符合标准进行检测。该软件可以在窗口中动态显示当前帧的信息，并且可以在播放中实现单进、单退等功能以方便测试人员。在这篇论文中，作者介绍了MPEG-4的标准以及其相应的编解码代码，并且对于作者开发的MPEG-4基本流分析软件的功能特点以及各个功能模块的实现进行了详细的介绍。4.会议论文亓璐.张勇基于MPEG-4的实时视频压缩系统的研究2006本文提出了一个对影像资料进行实时压缩的系统实施方案.与MPEG-1、MPEG-2相比,MPEG-4能够更好的实现影像资料的数字化存储,本文采用频域运动估计和运动补偿算法,解决时影像资料的数字化实时压缩问题.5.学位论文陈明星多媒体信息压缩技术研究2006多媒体技术正在迅速发展，应用领域不断拓广。与之相适应，各种多媒体数据压缩编码标准也在不断地发展和完善。MPEG-4是现在最重要最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准之一。基于对象的编码思想使其具有高压缩比、可扩展性、可交互性等许多优点。MPEG-4正在蓬勃发展，代表着未来多媒体数据压缩编码的发展趋势。本课题在深入分析MPEG-4标准的基础上，对MPEG-4标准的核心部分一视频压缩编码进行重点研究。对编码中的关键的运动估计算法进行重点研究、优化和改进，以实现快速的编码和高压缩比。在对比分析了已有的各种快速搜索算法的基础上，提出了一种改进的基于匹配块的运动估计快速搜索算法。然后依据以上的研究成果，参考MPEG-4标准的参考校验模型部分提供的源代码以及Projectmayo组织提供的部分源代码，完成了MPEG-4视频编码器的软件实现。6.学位论文袁作涛多路视频MPEG-4编码的硬件设计2006数字视频监控系统，融合了计算机，多媒体，通信和网络等多项技术，在越来越多的领域发挥着重要的作用。视频压缩技术的不断发展促进了数字视频监控系统的变革与创新。本文首先介绍了视频监控系统的发展概况，接着分析了嵌入式视频监控系统相关技术，在综述视频压缩标准的发展现状的基础上，考虑到视频监控系统的实际特点，本文提出了一种基于MPEG-4的嵌入式数字视频监控系统的设计方案。数字视频监控系统的主体是硬盘录像机，它在功能上包括三个部分：视频压缩模块、实时监视模块和系统功能模块。在对不同MPEG-4压缩芯片的比较之后，本设计所采用的压缩芯片为INTIME公司的IME6400芯片。本文在第三章论述了基于IME6400的视频编码硬件的设计。在第四章分析了高速电路板的传输线理论和设计规则。在第五章介绍了IME6400固件的产生与下载。最后对本文的工作进行总结。7.学位论文黄帅基于MPEG-4的视频编码研究与实现2005视频压缩编码技术是多媒体通信中的关键技术之一。MPEG-4视频压缩编码标准是国际标准化组织ISO的运动图像专家组MPEG于1999年推出的新一代面向对象的视频压缩标准。它引入了视频对象的概念，从内容层次上对视频数据进行压缩。与以往的视频编码标准不同，MPEG-4定义的是一种框架，一种压缩格式，而不是具体的实现算法和实现工具，研究人员可以从不同的角度对MPEG-4进行探讨、实验，随时嵌入、填充不同的算法、构件以完成人们的需求。本文首先介绍了视频编码的基础及各种视频编码标准，以及MPEG-4的特性，并详细阐述了MPEG-4中基于视频对象平面编码的编码流程。论文的重点是研究和设计了一套快速运动估计算法，运动估计是视频编码方案中的关键技术之一。本文在分析了各种快速运动估计算法的基础上，充分利用了序列图像的运动矢量时间、空间分布特性——中心偏移性和相关性，并结合连续消除算法(SEA)提出了一种新的运动估计算法——基于连续消除的六边形自适应搜索算法(SEA-HMVFAST)，大大提高了运动估计的速度。最后本文设计、实现了一种基于MPEG-4的编码器，经试验对比，其性能优于MPEG-4的参考编码器。8.学位论文章伟明基于DM642的MPEG-4编码器的实现2006随着信息社会的发展，多媒体技术得到了越来越广泛的应用。在多媒体的世界中，视频编解码充当着关键的角色，尤其是在图像通信、视频监控、流媒体、数字电视等领域。通过视频压缩，使得采集、存储、处理和传输庞大的视频数据成为可能。这其中运动估计的作用功不可抹，它通过比较连续视频帧之间的时间相关性，有效地降低了视频图像的时间冗于度，大大压缩视频数据。随着嵌入式视频应用需求的增大，目前，基于硬件的实现方案有以下几种：一是采用专用的视频压缩ASIC芯片；二是采用专用视频数字信号处理芯片；三是使用通用的多媒体数字信号处理器，如TI的DM642芯片。其中方案三具备了很高的运算效率，同时其灵活性比高于ASIC编码器，且易于实现和升级。本文首先介绍了视频编码标准的发展历程，然后重点介纠了MPEG-4标准的一些关键模块，如运动估计，纹理编码等，并重点研究了运动估计的快速算法，提出了“基于线性预测的半像素运动估计”和“两步快速半像素搜索算法”两种新的算法，实验结果显示这些新的算法可以有效降低运算复杂度，提高运算速率；接着，我们结合DM642嵌入式系统的硬件特性，从编码器软件流程、存储器系统、代码级优化、提高指令的并行性等几方面对代码进行了研究和优化。在这个过程中，总结了基于DM642的视频压缩编码软件开发的一些方法和技巧，为今后基于DSP平台的软件开发积累了宝贵的经验。9.期刊论文钱素娟.韩宝乐.QIANSu-juan.HANBao-leMPEG-4标准及其应用-电脑知识与技术2009,5(9)简单介绍了多媒体标准MPEG-4的发展和组成部分,结合其特点和关键技术,对其应用情况作了简要说明.10.学位论文马长坤基于USB2.0接口的MPEG-4多路数据采集系统2006本论文介绍的基于USB2.0接口多路MPEG-4数据采集系统，是一种基于USB2.0协议与MPEG-4标准的视频采集系统，该系统采用当今流行的高速USB传输接口和成熟的MPEG-4编码技术，使之具有极高的压缩比和较为灵活的接口方式，可用于诸如监控、图像采集等多种领域，拥有较为广阔的市场前景。论文详细地论述了该系统总体方案的设计、电路的实现和PCB版图的制作。项目的开始，阅读了大量的相关的资料，了解设计的需求之后，对所选取的视频压缩芯片性能做出限定，然后对市面上流行的几款专用MPEG-4压缩芯片和通用DSP方案做了对比，最后确定使用InTime公司的专用芯片IME6400做相应的设计。在对各种接口的时序、速率做出分析的基础上，我用OrCAD软件实现了电路原理图的设计，然后使用CadenceAllegroPCBEditor做出了相应的PCB版图，并对高速电路板的布线和传输线理论做了相关的分析。通过此论文的研究，熟悉了PCB工具Cadence的应用，并成功设计四层高速电路板；还对数字逻辑电路设计进行了深入研究，熟悉了FPGA设计流程，掌握了VHDL、Verilog语言，并能对FPGA进行综合、仿真；最重要的是本论文所设计的视频图像采集系统具有很高的实用价值，可用于实际的生产设计。引证文献(3条)1.于源基于DM642的MPEG-4编码器的实现与优化[学位论文]硕士20062.张琛基于DSP的MPEG-4图像编码算法优化和编码系统的硬件实现[学位论文]硕士20053.吴参毅基于媒体处理器的MPEG-4网络视频编码器[学位论文]硕士2005本文链接：授权使用：电子科技大学(cddzkjdx)，授权号：4b3d9c2f-3d2e-4eeb-8b4d-9e730110901f下载时间：2011年1月22日