MPEG-2到MPEG-4視頻轉(zhuǎn)碼.pdf

1、隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)將承載越來越多的多媒體業(yè)務(wù)。這些具有不同碼率、分辨率、滿足不同標(biāo)準(zhǔn)的多媒體數(shù)據(jù)在經(jīng)過各種異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)、不同的接入設(shè)備，到達(dá)能力各異的接收終端時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)速率和網(wǎng)絡(luò)帶寬不匹配的問題。為了解決這種問題，往往需要使用視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)。為了使得異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間、不同的接入設(shè)備之間以及不同多媒體數(shù)據(jù)格式之間能夠無縫連接，視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)就顯得尤為重要。 用于不同目的將某種編碼格式的壓縮碼流轉(zhuǎn)換成另一種編碼格式的壓縮碼流

2、稱為視頻轉(zhuǎn)碼(VideoTranscoding)，這里編碼格式是指比特率、幀率、分辨率、編碼句法以及視頻內(nèi)容等。視頻轉(zhuǎn)碼已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。視頻轉(zhuǎn)碼可以在像素域進(jìn)行，也可以在DCT域上實(shí)現(xiàn)。直接在DCT域上進(jìn)行各種率的轉(zhuǎn)換，不需要費(fèi)時(shí)的運(yùn)動(dòng)估值、DCT及逆DCT的運(yùn)算，計(jì)算復(fù)雜性較低，并且能較好地保持圖像質(zhì)量。所以DCT域的視頻轉(zhuǎn)碼方法受到人們的普遍歡迎。 本文重點(diǎn)討論了DCT域上MPEG-2到MPEG-4視頻轉(zhuǎn)碼問題，其關(guān)

3、鍵技術(shù)包括：運(yùn)動(dòng)矢量的再使用、DCT域的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、DCT域的下采樣和反交織、宏塊類型的轉(zhuǎn)換和速率控制等。 本文結(jié)合了MPEG-2到MPEG-4視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)的具體開發(fā)工作，對(duì)MPEG-2到MPEG-4視頻轉(zhuǎn)碼的研究和實(shí)現(xiàn)做出了以下貢獻(xiàn)：1、提出了對(duì)DCT域的級(jí)聯(lián)視頻轉(zhuǎn)碼框架的改進(jìn)，將反交織模塊(f／F)加入到視頻轉(zhuǎn)碼的解碼器端和編碼器端的反饋環(huán)路中，使得參考宏塊統(tǒng)一為幀DCT格式，從而簡化了DCT域運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC-DCT)的實(shí)現(xiàn)；

4、2、提出了對(duì)MPEG-4VMlO的速率控制算法的改進(jìn)，這些改進(jìn)主要是在視頻序列中加入了對(duì)B-VOP的速率控制的處理，包括加入B-VOP的目標(biāo)比特分配算法、加入B-VOP的聯(lián)合緩存器控制算法和加入B-VOP的基于權(quán)重的P-VOP的目標(biāo)比特分配算法；3、將我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的DCT域的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC-DCT)、下采樣及反交織技術(shù)運(yùn)用到MPEG-2到MPEG-4的視頻轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)中；4、實(shí)現(xiàn)了我們實(shí)驗(yàn)室提出的基于最大最小準(zhǔn)則的運(yùn)動(dòng)矢量再使用算法和

5、基于多數(shù)原則的宏塊類型的轉(zhuǎn)換，提高了視頻轉(zhuǎn)碼的速度；5、實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的TM5速率控制算法、基本的MPEG-4VMlO的速率控制算法和改進(jìn)的MPEG-4VMlO的速率控制算法；6、實(shí)現(xiàn)了MPEG-4優(yōu)化的一些編碼方式，如：DC&AC預(yù)測、P-VOP中幀間宏塊的每個(gè)8×8塊都可能有一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量和B-VOP中的直接模式等，來減小視頻轉(zhuǎn)碼后的碼率。本文還簡要地介紹了在其它方面的工作，如分布式多媒體編輯與素材共享系統(tǒng)的客戶端中關(guān)鍵幀瀏覽方案的改進(jìn)及