MPEG-2到MPEG-4視頻轉碼.pdf

1、隨著多媒體網絡通信的發展，網絡將承載越來越多的多媒體業務。這些具有不同碼率、分辨率、滿足不同標準的多媒體數據在經過各種異質網絡、不同的接入設備，到達能力各異的接收終端時，經常會遇到數據速率和網絡帶寬不匹配的問題。為了解決這種問題，往往需要使用視頻轉碼技術。為了使得異質網絡之間、不同的接入設備之間以及不同多媒體數據格式之間能夠無縫連接，視頻轉碼技術就顯得尤為重要。 用于不同目的將某種編碼格式的壓縮碼流轉換成另一種編碼格式的壓縮碼流

2、稱為視頻轉碼(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容等。視頻轉碼已經成為當前的研究熱點。視頻轉碼可以在像素域進行，也可以在DCT域上實現。直接在DCT域上進行各種率的轉換，不需要費時的運動估值、DCT及逆DCT的運算，計算復雜性較低，并且能較好地保持圖像質量。所以DCT域的視頻轉碼方法受到人們的普遍歡迎。 本文重點討論了DCT域上MPEG-2到MPEG-4視頻轉碼問題，其關

3、鍵技術包括：運動矢量的再使用、DCT域的運動補償、DCT域的下采樣和反交織、宏塊類型的轉換和速率控制等。 本文結合了MPEG-2到MPEG-4視頻轉碼系統的具體開發工作，對MPEG-2到MPEG-4視頻轉碼的研究和實現做出了以下貢獻：1、提出了對DCT域的級聯視頻轉碼框架的改進，將反交織模塊(f／F)加入到視頻轉碼的解碼器端和編碼器端的反饋環路中，使得參考宏塊統一為幀DCT格式，從而簡化了DCT域運動補償(MC-DCT)的實現；

4、2、提出了對MPEG-4VMlO的速率控制算法的改進，這些改進主要是在視頻序列中加入了對B-VOP的速率控制的處理，包括加入B-VOP的目標比特分配算法、加入B-VOP的聯合緩存器控制算法和加入B-VOP的基于權重的P-VOP的目標比特分配算法；3、將我們實驗室已經實現的DCT域的運動補償(MC-DCT)、下采樣及反交織技術運用到MPEG-2到MPEG-4的視頻轉碼系統中；4、實現了我們實驗室提出的基于最大最小準則的運動矢量再使用算法和

5、基于多數原則的宏塊類型的轉換，提高了視頻轉碼的速度；5、實現了傳統的TM5速率控制算法、基本的MPEG-4VMlO的速率控制算法和改進的MPEG-4VMlO的速率控制算法；6、實現了MPEG-4優化的一些編碼方式，如：DC&AC預測、P-VOP中幀間宏塊的每個8×8塊都可能有一個運動矢量和B-VOP中的直接模式等，來減小視頻轉碼后的碼率。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的客戶端中關鍵幀瀏覽方案的改進及