H.264/AVC是ITU-T和ISO/IEC所组成的联合专家组JVT所制定的先进视频编码国际标准。H.264是由已有视频编码标准发展而来的(H.261,H.262,H.263等),以适应各种应用为目的。当今的各种视频应用,如视频会议、数字存储媒体、电视广播、互联网流式传输和通信等对运动图像压缩比和质量提出了更高要求。H.264采用了一系列的先进技术以适应这种需要。同时,H.264的精心设计也能够使编码图像能够以灵活的方式在不同的网络环境中使用。 这些先进的视频编码技术为H.264标准带来优良编码性能的同时,也使得H.264编码复杂度和运算量大增。为了确定这些先进技术对H.264编码性能与效率的影响,本文对这些技术进行了测试和分析。一系列视频序列的试验所得的数据表明,不同的技术对视频编码的影响有所不同。在实际应用的时候,应有选择地采用这些技术。 运动估计是H.264视频编码的核心部分。单参考帧运动估计所耗费的时间占总编码时间一半以上,在多参考帧的情况下这比例更高。但是H.264视频标准中并没有对运动估计搜索算法作出规定。本文对常用运动估计搜索算法的性能作了测试和分析,并结合这些搜索算法的优点提出一种改进快速搜索算法。实验测试结果表,改进的快速搜索算法在保持良好率失真特性的情况下获得较好的编码效率。 本文提出一套基于TI DSP处理器的baseline档次H.264编码器优化实现方案。代码选择方面则采用编码质量较高的x264和编码速度较快的T264两种开源代码。经过H.264的先进技术的取舍、对运动估计搜索算法的改进以及一系列软件和硬件优化,在DSP芯片上成功的优化实现H.264编码器。其中基于x264的编码器对普通的qcif格式视频序列达到20帧/秒,而基于T264的则达到50帧/秒以上。