MPEG-4視頻編碼算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及圖像技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)視頻技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其在視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等領(lǐng)域，它們也對(duì)傳輸速率和視頻質(zhì)量提出了更高的要求?？紤]到有限的信道帶寬和實(shí)時(shí)性處理要求，研究并應(yīng)用高壓縮效率的視頻源碼具有非常重要的意義。
　　 在一段視頻序列中，當(dāng)前幀與參考幀之間存在著很大的相關(guān)性，所以使用運(yùn)動(dòng)估計(jì)技術(shù)可以去除視頻數(shù)據(jù)間的冗余信息，獲得更高的壓縮率。Sprite通過(guò)不斷修正重

2、構(gòu)圖像，是多媒體應(yīng)用的媒介。Sprite技術(shù)是MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中視頻壓縮的關(guān)鍵技術(shù)，主要采用全局運(yùn)功估計(jì)。本文所做的具體工作如下：
　　 (1)研究了MPEG-4編碼原理、運(yùn)動(dòng)估計(jì)原理和常用快速搜索算法，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)十字搜索算法(Adaptive Cross-Based Search Algorithm，ACBs)。結(jié)合運(yùn)動(dòng)矢量本身具有中心偏置、水平和垂直分布以及時(shí)空相關(guān)等特性，ACBs算法中采用了3種搜索模板：小鉆石模板、水平

3、十字模板和垂直十字模板。算法首先設(shè)定合適的閾值來(lái)判斷靜止宏塊并提前中止搜索，同時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)類型自適應(yīng)選擇搜索策略和起始搜索點(diǎn)，根據(jù)最佳匹配矢量的方向自適應(yīng)選擇搜索模板。ACBs算法的估計(jì)效率優(yōu)于TSS、DS等常用搜索算法，搜索精度與DS算法相平。
　　 (2)深入研究了Sprite編碼和全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)的原理，然后對(duì)MPEG-4 VM中的全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法進(jìn)行改進(jìn)，從前景塊去除和計(jì)算點(diǎn)選擇兩方面入手。根據(jù)像素值在時(shí)間和空間的分布，用具

4、有最大出現(xiàn)概率的像素值來(lái)重復(fù)更新Sprite中相應(yīng)宏塊的像素值。這個(gè)方法能夠使生成的Sprite保存完整的背景場(chǎng)景，獲得較好的圖像質(zhì)量。在選擇計(jì)算點(diǎn)時(shí)，首先根據(jù)誤差函數(shù)去掉對(duì)GME沒(méi)有用的像素點(diǎn)，然后設(shè)定特征點(diǎn)集進(jìn)行全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)。
　　 (3)最后，對(duì)本文改進(jìn)的算法進(jìn)行可行性測(cè)試以及性能分析與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用本文改進(jìn)的ACBs運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法和Sprite編碼算法能成功實(shí)現(xiàn)MPEG-4編碼，并且編碼后視頻質(zhì)量較高，畫(huà)面清晰。