視頻轉(zhuǎn)碼算法研究.pdf

1、隨著多媒體通信和視頻編碼技術(shù)的發(fā)展，針對不同的數(shù)字視頻應(yīng)用，出現(xiàn)了許多視頻編碼方案和標準。而多種視頻壓縮標準的共存和網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性導致了視頻設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)兼容性問題。視頻轉(zhuǎn)碼可以解決這種兼容性，將一種壓縮格式的視頻碼流轉(zhuǎn)換為另一種壓縮格式，如不同碼率、不同分辨率、不同語法格式等。論文系統(tǒng)地研究了MPEG—4到H．264轉(zhuǎn)碼的標準間轉(zhuǎn)碼、碼率轉(zhuǎn)換、空間分辨率轉(zhuǎn)碼和時間分辨率轉(zhuǎn)碼等技術(shù)。 論文首先闡述了標準間轉(zhuǎn)碼的關(guān)鍵技術(shù)，分析了

2、紋理數(shù)據(jù)復用和運動矢量復用的MPEG—4至H．264轉(zhuǎn)碼中誤差產(chǎn)生的原因，并提出了誤差補償?shù)姆椒?。在碼率轉(zhuǎn)換部分，研究了基于基本單元層的比特分配策略，以輸入壓縮碼流中的信息為依據(jù)來分配基本單元的編碼比特數(shù)，使轉(zhuǎn)碼中實際分配的比特數(shù)更接近于目標比特數(shù)。 在空間分辨率轉(zhuǎn)碼部分，為減少運算開銷，提出一種整數(shù)變換域內(nèi)的幀內(nèi)空間分辨率下采樣轉(zhuǎn)碼快速算法。利用H．264幀內(nèi)預測模式具有方向性的特點，提出整數(shù)變換域內(nèi)的塊邊緣方向檢測方法，以此

3、預測塊的幀內(nèi)編碼模式；分析了宏塊編碼的塊大小與宏塊包含的16個4×4子塊直流（DC）系數(shù)方差間關(guān)系的統(tǒng)計結(jié)果，在此基礎(chǔ)之上，提出根據(jù)宏塊子塊DC系數(shù)方差與閾值比較的結(jié)果來選擇塊編碼大小的算法，并引入“過渡區(qū)間”的概念，通過設(shè)定“雙重閾值”以減少誤判；經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，相鄰塊之間幀內(nèi)預測模式具有一定相關(guān)性，論文給出預測模式相關(guān)性判決準則，提出根據(jù)已編碼相鄰塊的幀內(nèi)預測模式預測當前塊的編碼模式，有效地縮小了耗時的模式搜索。在幀間空間分辨率下采

4、樣轉(zhuǎn)碼中，提出兩種支持任意比率下采樣轉(zhuǎn)碼的宏塊編碼模式確定方法：模式映射法和殘差預測法；并根據(jù)映射區(qū)域運動矢量離散度，進一步減少了候選預測模式的數(shù)目，縮短了轉(zhuǎn)碼時間，并保持了較好的圖像質(zhì)量。 論文最后研究了時間分辨率轉(zhuǎn)碼，在已有的運動矢量重建算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合MPEG—4到H．264轉(zhuǎn)碼的特點，改進了活動主導運動矢量選擇（ADVS）算法，提出了根據(jù)壓縮碼流中當前塊的編碼模式和丟棄幀中參考塊的編碼模式來預測當前塊再編碼模式的方法，