SVC擴展MPEG-2基本層的層間幀內(nèi)預測研究.pdf

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

2、但是同時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，嚴重浪費了帶寬。
　　為了解決機頂盒兼容性問題和帶寬浪費問題，本文借鑒了H.264 SVC標準中空間可伸縮編碼思想，提出了標準間SVC，即以MPEG-2和H.264/AVC作為靈活基本層，允許MPEG-2標準作為基本層，H.264/AVC作為增強層，實現(xiàn)標準間層間預測?；緦硬捎肕PEG-2編碼標準，可以支持舊版本的機頂盒正常播放標清視頻;增強層采用H.264/AV

3、C編碼標準，可以支持新機頂盒正常播放高清視頻。標準間SVC的提出與設計，較好的解決了機頂盒播放兼容性問題和帶寬浪費問題。標準間SVC層間預測包括了層間幀間預測、層間殘差預測和層間幀內(nèi)預測三個關(guān)鍵問題，由于基本層采用了MPEG-2標準，該編碼標準中并沒有幀內(nèi)預測處理，同時對于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層完成層間幀內(nèi)預測，本論文針對標準間SVC層間幀內(nèi)預測問題展開研究，通過對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幀層間預測增強處理方案。由于采用MPEG-2編碼的基本層Ⅰ幀既無法完成層間幀內(nèi)預測，也無法實現(xiàn)層間殘差預測，本論文采用了Ⅰ幀圖像預測，即將基本層的重建Ⅰ幀圖像上采樣預測至增強層，然后，將增強層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一步進行幀內(nèi)預測處理實現(xiàn)對數(shù)據(jù)更高效的壓縮。實驗表明，通

5、過Ⅰ幀的增強處理，可以較好的提高數(shù)據(jù)壓縮率，進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)紋理預測方案。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)來進行幀內(nèi)的紋理預測，實現(xiàn)根據(jù)DCT系數(shù)進行幀內(nèi)預測模式的快速選擇。標準間SVC的基本層采用了MPEG-2編碼，本論文通過對基本層8×8大小的DCT系數(shù)分析，采用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對基本層DCT系數(shù)及其對應的增強層