H.264非二冪次解析度轉換編碼之快速模式決策

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姓名

陳碩彥(Shuo-Yen Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系在職專班

論文名稱

H.264非二冪次解析度轉換編碼之快速模式決策
(Fast mode decision for H.264 non-dyadic resolution transcoding)

相關論文

★ 基於區域權重之衛星影像超解析技術	★ 延伸曝光曲線線性特性之調適性高動態範圍影像融合演算法
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摘要(中)

智慧型手機與平板電腦的蓬勃發展帶動了一波行動通信的革命，特別是實現了在各種不同的行動裝置上的播放行動視訊的應用。而支援多屏幕的技術也是目前一項促進行動視訊應用的最熱門的技術之一，如何使得高畫質的電視節目、影片或是電影可以快速且無縫的在各種不同尺寸的顯示裝置上播放是一個正在研究發展的技術。由於一般H.264解析度轉換編碼需要很複雜的運算來將一個H.264的視訊位元流解碼後將其轉換到不同的解析度後再進行編碼成H.264的視訊。尤其是當要執行高解析度的視訊節目與影片的降解析度轉換編碼，轉換編碼的時間會更延長。
本篇的論文就是要利用高解析度視訊畫面與低解析度視訊畫面之間的特性與相關性來提出一套非二冪次解析度轉換編碼的快速模式決策的演算法，來減少H.264轉換編碼的複雜度以加速編碼的時間。這個演算法是利用位置相關性來將進行縮減轉換編碼時間的。換言之，就是分析在低解析度視訊中的區塊對應到高解析度視訊中的相對應的位置的關聯性，以此資訊來做判斷是否要省略下一層的子巨區塊模式的執行。而且也會利用高解析度視訊上面的區塊編碼資訊來決定是否只執行巨區塊的模式決策而已。
經過將這一快速演算法模擬在H.264 JM15.1版程式當中所得到的結果顯示，可以得到明顯的時間改善，同時影像視訊的品質也可以保持幾乎不變。

摘要(英)

The rapid growth of smart phones and tablets bring the revolution of mobile communication, especially mobile video applications played on all sorts of mobile devices. The technology for multi-screen supporting is one of the top issues in promoting mobile video applications. How to play TV programs, video clips, and movies on different display devices with fast transcoding speed and flawless playback is under developing. The conventional H.264 resolution transcoding that decodes an H.264 bit stream and re-encodes it to a different resolution needs a large amount of processing power. In particular, the processing time is increasing when downsizing transcoding is processed on the high resolution video.
The objective of this work is to develop a fast mode decision algorithm for non-dyadic resolution transcoding. It is based on the feature and correlation between the high and low resolution videos to reduce the complexity of the H.264 transcoding. This algorithm is location dependent. Namely, the corresponding area in the high resolution video to a low resolution block is analyzed and the relationship can be used to determine if some of the sub-macro block modes can be skipped. And the mode information of the macro block in high resolution video can be used to determine if only the macro block modes of the low resolution video are performed. The experimental results running under JM15.1 reference software show that the proposed algorithm can reduce the transcoding time significantly while keeping the video quality.

關鍵字(中)

★ 解析度
★ 轉換編碼
★ 快速模式決策
★ 編碼時間

關鍵字(英)

★ Resolution
★ Transcoding
★ Fast Mode Decision
★ Encoding Time

論文目次

目錄
摘要 II
Abstract IV
誌謝 V
目錄 VI
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章諸論 1
1.1 簡介 1
1.2 動機與目的 2
1.3 論文架構 3
第二章H.264 視訊壓縮標準與轉換編碼的簡介 4
2.1 H.264視訊壓縮標準簡介 4
2.1.1 H.264 的特徵簡介 4
2.1.2 H.264 架構介紹 5
2.1.3 H.264的編碼模式 10
2.1.4 畫面內的預測(Intra Prediction) 11
2.1.5 畫面間的預測(Inter Prediction) 12
2.2 H.264視訊轉換編碼系統簡介 15
2.2.1 簡介 15
2.2.2 視訊轉換編碼的架構 16
第三章降解析度轉換編碼之快速演算模式 19
3.1 H.264二的冪次方降解析度轉換編碼加速模式文獻探討 21
3.2 H.264 非二的冪次方降解析度轉換編碼加速模式的需求 28
3.3 快速畫面間模式決策演算法的探討 32
3.3.1 H.264環境的設定與所使用的樣本 32
3.3.2 1920x1080與640x360之間的統計與探討 33
3.3.3 H.264 降解析度轉換編碼快速模式決策演算法 42
第四章 H.264非二冪次解析度轉換編碼快速模式決策演算法的實驗結果與討論 49
4.1 H.264 JM程式環境的設定 49
4.2 實驗的結果與比較分析 50
4.2.1 視訊 Pedestrian的結果 51
4.2.2 視訊 Station2的結果 52
4.2.3 視訊 RushHour的結果 54
4.3 綜合的結論 56
第五章結論與未來的展望 57
參考文獻 58

參考文獻

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指導教授

張寶基(Pao-Chi Chang)

審核日期

2013-7-29

推文