基于Intel Xscale的MPEG-4編碼器實(shí)現(xiàn).pdf

1、21世紀(jì)是一個全新的多媒體時代,多媒體中最重要、最具表現(xiàn)力和最復(fù)雜的數(shù)字視頻處理,隨著時代的發(fā)展也取得了長足的進(jìn)步.隨著高端手機(jī)、PDA等無線通信設(shè)備的普及,在這類載體上開發(fā)實(shí)時視頻編解碼器已成為多媒體信息處理領(lǐng)域中的熱點(diǎn).但數(shù)字視頻內(nèi)在的高帶寬特性限制了多媒體業(yè)務(wù)的擴(kuò)展,必須對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮.ISO/IEC和ITU-T分別制定了MPEG-x和H.26x系列標(biāo)準(zhǔn)以簡化對運(yùn)動視頻的存儲和處理.視頻編碼是視頻壓縮的重要手段,編碼過程要求綜

2、合考慮碼率、質(zhì)量、處理復(fù)雜度、容錯性能和存儲空間等多個約束條件.本文針對視頻通信中的MPEG-4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),對其編碼過程中的關(guān)鍵模塊:運(yùn)動估計(jì)、碼率控制和去塊效應(yīng)這三方面問題進(jìn)行了研究.首先,本文針對MPEG-4編碼過程中耗時最多的運(yùn)動估計(jì)模塊進(jìn)行了深入的分析.由于運(yùn)動估值運(yùn)算的復(fù)雜性非常大,它是編碼過程最大的運(yùn)算瓶頸.針對移動視頻設(shè)備的應(yīng)用,本文提出了一種低復(fù)雜度的快速運(yùn)動估值算法,它結(jié)合誤差曲面特性以及運(yùn)動矢量中心偏移特性,得到最

3、佳參考運(yùn)動矢量,利用運(yùn)動矢量的方向和強(qiáng)度信息,確定搜索方向,切換搜索模式,搜索的同時應(yīng)用全零塊的中止準(zhǔn)則.該算法無需保存搜索記錄,存儲開銷小,同時搜索策略快速有效,適用于移動視頻終端存儲能力有限且實(shí)時要求較高的場合.其次,本文對MPEG-4碼率控制部分進(jìn)行了分析.由于在視頻通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用DPCM/DCT視頻編碼算法,其碼流具有與生俱來的變碼率特性.對碼率無任何約束的碼流對視頻通信系統(tǒng)造成的影響是災(zāi)難性的,往往造成系統(tǒng)不能正常工作.本

4、文分析了碼率一量化系數(shù)零值比例(R-ρ)的關(guān)系后,提出了一種改進(jìn)的VBR碼率控制方法,它能保證在緩沖區(qū)的限定條件下,盡可能的保持穩(wěn)定的視頻質(zhì)量.再次,本文分析了MPEG-4編碼過程中的碼率控制模塊.現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大多采用離散余弦變換去除圖像數(shù)據(jù)中的空間冗余信息,用量化來進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮.由于各個子塊的變換和量化操作相對獨(dú)立,造成圖像在子塊邊界上產(chǎn)生人工邊緣,即塊效應(yīng).塊效應(yīng)嚴(yán)重?fù)p害了主觀和客觀圖像質(zhì)量,在低碼率編碼應(yīng)用場合尤其明顯.本文