DCT域視頻轉碼技術研究.pdf

1、在許多網絡視頻應用中，人們常常期望進行轉碼運算。用于不同目的將某種編碼格式的壓縮碼流轉換為另一種編碼格式的壓縮碼流稱為視頻轉碼(VideoTranscoding，VT)，這里，編碼格式指比特率、幀率、分辨率、編碼句法及視頻內容等。VT已成為當前的研究熱點。VT可以在像素域上進行，也可在DCT域上實現(xiàn)。直接在DCT域上進行各種率的轉換，不需要費時的運動估計、DCT及逆DCT運算，計算復雜性較低，且能較好地保持圖像質量，因此受到人們的普遍歡

2、迎。 數(shù)字水印(DigitalWatermarking)是一種隱藏在數(shù)字化圖像、視頻和音頻等多媒體中的(可見或不可見)版權信息，已成為多媒體信息安全的研究熱點。視頻轉碼水印問題就是希望在變換域上無論是對帶有水印的視頻進行轉碼、還是對轉碼后的視頻嵌入水印，均能使其抵抗各種視頻轉碼運算，尤其是對下采樣具有魯棒性。 MPEG-2是基于塊的混合編碼方案，也是第一個能以標準電視和HDTV分辨率編碼隔行視頻的標準。它主要應用于大約4

3、Mpbs速率的TV廣播以及15Mbps的高質量視頻方面。 本文重點討論DCT域上MPEG-2到MPEG-1減少空間分辨率的視頻轉碼問題，其關鍵技術包括運動向量的再使用、宏塊類型確定、碼率控制、視頻水印轉碼技術、DCT域運動補償方法及下采樣技術。因為提出的方法并不限制于特定的編碼結構，它不僅適用于MPEG-2到MPEG-2的同質轉碼，也適用于MPEG-2到MPEG-4的異質轉碼。 本文的貢獻主要有五點：①提出了一種新的2：

4、1下采樣算法，稱為準卷積下采樣方法，該方法比目前文獻中傳統(tǒng)的算法有更好的圖像質量，并有較塊的運行速度。同時已將準卷積下采樣思想推廣到任意比率下采樣上去。②我們在基于最大最小距離準則的運動向量再使用基礎之上，提出了一種相關算法以減小再量化誤差，這也是我們的轉碼系統(tǒng)優(yōu)于其他轉碼系統(tǒng)最重要的方面。③我們根據(jù)DCT域Watson模型提出了一種抵抗下采樣攻擊的不可感知水印模型。用DCT域準卷積下采樣方法得到圖像的下采樣版本，利用亮度特征和圖像感知

5、失真限制自適應確定被嵌入水印序列的區(qū)域、長度和強度，以使上采樣水印圖像具有良好的視覺效果和魯棒性。④提出了一種新的基于DCT視頻轉碼的可見水印嵌入方案：選擇非零DCT系數(shù)最少的編碼塊為嵌入區(qū)域，并且嵌入強度的選擇同時考慮到宿主圖像和水印圖像的DCT系數(shù)的特征。⑤提出了一種低復雜性率失真優(yōu)化轉碼方案：有效地利用輸入視頻流的相關參數(shù)(如幀率、編碼復雜性、視頻特征、運動向量及宏塊類型等)進行相應的率伸縮變換，在小范圍內通過試錯法來選擇最佳的量