SVC擴(kuò)展MPEG-2基本層的層間幀內(nèi)預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著視頻編碼技術(shù)的發(fā)展，高清視頻逐步走進(jìn)了千家萬戶，全面高清化的需求日益突出。對(duì)于數(shù)字電視而言，大部分家庭已經(jīng)開始使用支持H.264/AVC解碼的高清機(jī)頂盒，而有部分家庭仍在使用僅支持MPEG-2解碼的標(biāo)清機(jī)頂盒，無法兼容H.264/AVC編碼的高清視頻的播放，這嚴(yán)重阻礙了全面高清化的推進(jìn)?，F(xiàn)有的解決方案是在傳輸MPEG-2標(biāo)清視頻的同時(shí)，再傳輸一路同樣內(nèi)容的H.264/AVC編碼的高清視頻，這樣雖然解決了機(jī)頂盒高清和標(biāo)清的兼容性問題，

2、但是同時(shí)傳輸兩路僅分辨率不同而內(nèi)容相同的視頻造成了大量的數(shù)據(jù)冗余，嚴(yán)重浪費(fèi)了帶寬。
　　為了解決機(jī)頂盒兼容性問題和帶寬浪費(fèi)問題，本文借鑒了H.264 SVC標(biāo)準(zhǔn)中空間可伸縮編碼思想，提出了標(biāo)準(zhǔn)間SVC，即以MPEG-2和H.264/AVC作為靈活基本層，允許MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)作為基本層，H.264/AVC作為增強(qiáng)層，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)間層間預(yù)測(cè)?；緦硬捎肕PEG-2編碼標(biāo)準(zhǔn)，可以支持舊版本的機(jī)頂盒正常播放標(biāo)清視頻;增強(qiáng)層采用H.264/AV

3、C編碼標(biāo)準(zhǔn)，可以支持新機(jī)頂盒正常播放高清視頻。標(biāo)準(zhǔn)間SVC的提出與設(shè)計(jì)，較好的解決了機(jī)頂盒播放兼容性問題和帶寬浪費(fèi)問題。標(biāo)準(zhǔn)間SVC層間預(yù)測(cè)包括了層間幀間預(yù)測(cè)、層間殘差預(yù)測(cè)和層間幀內(nèi)預(yù)測(cè)三個(gè)關(guān)鍵問題，由于基本層采用了MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，該編碼標(biāo)準(zhǔn)中并沒有幀內(nèi)預(yù)測(cè)處理，同時(shí)對(duì)于Ⅰ幀而言，也沒有殘差數(shù)據(jù)可供參考，因此無法直接向增強(qiáng)層完成層間幀內(nèi)預(yù)測(cè)，本論文針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)間SVC層間幀內(nèi)預(yù)測(cè)問題展開研究，通過對(duì)Ⅰ幀圖像分析，從數(shù)據(jù)壓縮效率和編碼速度兩

4、方面提出了解決方案。
　　為了提高數(shù)據(jù)壓縮效率，本文使用了Ⅰ幀層間預(yù)測(cè)增強(qiáng)處理方案。由于采用MPEG-2編碼的基本層Ⅰ幀既無法完成層間幀內(nèi)預(yù)測(cè)，也無法實(shí)現(xiàn)層間殘差預(yù)測(cè)，本論文采用了Ⅰ幀圖像預(yù)測(cè)，即將基本層的重建Ⅰ幀圖像上采樣預(yù)測(cè)至增強(qiáng)層，然后，將增強(qiáng)層Ⅰ幀圖像與上采樣的Ⅰ幀重建圖像作差，得到了殘差圖像，由于殘差圖像包含了大量的紋理信息，具有很好的方向性，因此最后將該殘差圖像進(jìn)一步進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)處理實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)更高效的壓縮。實(shí)驗(yàn)表明，通

5、過Ⅰ幀的增強(qiáng)處理，可以較好的提高數(shù)據(jù)壓縮率，進(jìn)一步提高了編碼效率。
　　為了提高編碼速度，論文采用了基于DCT系數(shù)的幀內(nèi)紋理預(yù)測(cè)方案。DCT系數(shù)能夠較好的反映圖像的紋理特性，能夠反映一定的方向性，因此可以根據(jù)DCT系數(shù)來進(jìn)行幀內(nèi)的紋理預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)根據(jù)DCT系數(shù)進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的快速選擇。標(biāo)準(zhǔn)間SVC的基本層采用了MPEG-2編碼，本論文通過對(duì)基本層8×8大小的DCT系數(shù)分析，采用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)基本層DCT系數(shù)及其對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層