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AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准。该标准的提出既改变了第一代信源编码技术落后的局面,也解决了AVC专利许可问题死结。与当前流行的国际标准MPEG-4和H.264/AVC相比,有性能高、计算复杂度低、专利费用低等优点。但目前AVS编解码芯片与软件还不成熟,其产业化的实现还有很长的路要走。因此,对AVS编码器的研究具有极为重要的意义。为此,本文在研究多媒体技术的发展现状以及目前各种视频压缩技术的基础上,对AVS编码器中的亚像素运动估计和帧间模式选择模块进行了研究,并提出了快速算法,提高了编码速度。然后将编码器和快速算法移植到了DM642平台上,为AVS的实时编码和应用打下了基础。论文的主要工作包括:1.对亚像素运动估计进行研究,并提出了两个有效的快速搜索算法。为了获得较好的图像质量和高的编码效率,AVS采用了1/4像素精度的运动估计技术。但标准中采用的亚像素全搜索算法的计算量在运动估计中占了非常大的比重,因此减少亚像素的搜索时间尤为重要。由于视频序列具有中心偏置特性和较强的时空相关性,所以本课题从这两个方面来研究减少亚像素搜索的耗时,提出了两种快速算法。一种算法考虑中心偏置特性,根据整像素最优点和次优点的方位关系来预测亚像素运动矢量的方向,使亚像素的待搜索点数由16个降低到4~8个。该算法实现简单,编码效果较好,适合在硬件和实时系统中应用。另一算法利用时空相关性,用宏块的空间和时间上的相邻块的运动矢量来预测当前宏块的运动矢量,降低搜索时间。该算法能使编码器的编码时间节省21%~36%,编码效果稍好于上方法,但实现较复杂。在具体的视频应用中,可以根据不同需求,选择一种合适的快速算法使用。2.在统计基础上,提出了一种基于预测和阈值判决的帧间模式选择快速算法。标准中对4种帧间模式和Skip.帧内等6种模式都进行了搜索。每种帧间模式下都进行运动估计,而对全部的搜索模式都要进行率失真计算,这样的搜索策略是非常耗时的。经统计发现,当前块的最佳编码模式与其时间和空间上相邻块的最佳编码模式相同的概率非常大,因此可以用相邻块的最佳编码模式来预测当前块最可能的编码模式,从而减少搜索的模式,节省编码时间。实验证明,对于不同的视频序列,该算法在保证图像质量和比特率几乎不变的情况下,编码总时间节省了23%~59%。3.把AVS编码器及本课题提出的快速算法移植到嵌入式DM642平台上,并实现两个视频获取方法和数据回传。一是基于UDP/IP协议的网络传输,DM642对接收到的视频序列进行编码。二是DM642对摄像头捕获的视频信息进行编码,即针对监控系统的编码。编码后的码流经网络传输由上位机程序进行存储。这为AVS在嵌入式半台上的实时编码打下了很好的基础。