数字视频转换编码及可分级编码技术探讨

随着Internet技术的迅猛发展,基于Internet的多媒体应用,如视频点播、网上购物、电视会议、远程教育以及实况转播等迅速发展,并不断出现新的服务形态和系统。由于视频通讯系统传输的数据量大,并需连续传送,对实时性和可靠性要求也较高,因而成为这类多媒体应用中极具挑战性的课题。另一方面,传输网络和接收终真个|教学论文范文|多样性又需视频流能适应多种不同传输、解码和显示的要求。为此,本文首先扼要先容了MPEG-2TM5中使用的传统的可分级编码方案。这种编码技术将编码的比特流以“层”的形式构造,一般一个视频流包括一个“基本”层和一个或多个“增强”层数据流[1],[2]。这种分级编码的视频数流,使得能有选择的解码编码数据流中的一部分。例如只解码基本层得到基本质量的视频,也可以解码基本层和一个或多个增强层,得到高质量的视频。传统的可分级编码技术层数有限,且不够灵活,而视频转换编码则可提供码率在更宽范围内变化的压缩视频流。视频转换编码是将一个输入的已压缩视频码流转换成另一种不同视频格式、不同传输码率或不同编码标准码流的过程。这个过程一般无需完全解码和完全重新编码。视频转换编码可以分为同类、异类、错误恢复和应用于多媒体通讯的四种类型。本文具体分析了同类视频转换编码技术,给出了码率、空间分辨率和时间分辨率下变换转换编码器结构,着重研究了其间漂移误差的产生与补偿。针对评价转换编码算法性能的两个最主要方面——转换速度和转换后码流的质量,本文提出了加快转换编码速度的新算法——宏块编码模式的利用及重新判定;改善转换后码流质量的新算法——利用运动矢量进行重构内部宏块;以及既能改善转换质量、又能一定程度上控制目标码流码率的新算法——综合利用运动矢量和残差信息重构内部宏块。论文论证了所提算法的原理,并给出了相应的实验结果。本文还先容了异类、错误恢复和应用于多媒体通讯的视频转换编码技术。为克服传统可分级编码技术的局限性,近年来提出的FGS算法是实现视频流图像质量精细可分级的有效算法,有望在网络传输环境下,特别是低码率视频传输领域,得到应用。小波变换是信号处理技术另一热门研究领域,将其多分辨率分解性质应用于视频编码,可实现视频流的时间和空间分辨率分层。面向有应用远景|教学论文范文|的这两种算法,本文将它们作为“高级可分级编码技术”,也作了一定深度的理论分析和算法研究。【关键词】：数字视频转换编码流媒体技术可分级编码分辨率变换
【论文提纲】：摘要4-5ABSTRACT5-10第一章绪论10-221.1数字视频压缩编码标准10-131.2数字视频转换编码技术13-171.2.1传统的可分级编码技术14-151.2.2数字视频转换编码技术15-171.3课题研究的背景和目的17-191.4论文的主要研究工作19-211.5论文主要创新点21-22第二章视频降码率转换编码22-352.1降码率转换编码器的结构22-292.1.联型完全解码/重新编码转换编码器22-242.1.2简化的级联型转换编码器24-252.1.3闭环转换编码器25-272.1.4开环转换编码器27-292.2降码率转换编码中的漂移误差29-302.3码率控制、恒定码率与变码率30-322.4恒定码率码流转换成变码率码流32-332.5本章小结33-35第三章空间分辨率下变换转换编码35-583.1空间分辨率下变换中的漂移误差35-403.2漂移误差的补偿40-453.2.1降分辨率漂移误差补偿40-423.2.2全分辨率下的漂移误差补偿42-433.2.3部分编码结构43-453.3DCT域运动补偿45-493.3.1DCT域运动补偿算法46-493.3.2DCT域运动补偿快速算法493.4DCT域采样49-513.4.1DCT域下采样49-513.4.2DCT域上采样513.5运动矢量映射51-543.5.1中值滤波52-533.5.2加权均匀53-543.6运动矢量优化54-563.7本章小结56-58第四章空间分辨率下变换转换编码中的改进算法58-744.1宏块编码模式的利用及重新判定58-634.1.1宏块编码模式分析58-604.1.2动态空间分辨率下变换过程60-614.1.3实验结果61-634.2重构内部宏块63-724.2.1基于运动矢量的重构内部宏块方法64-684.2.2基于运动矢量和残差信息的重构内部宏块方法68-724.3本章小结72-74第五章时间分辨率下变换转换编码74-875.1帧率控制策略74-765.2帧率转换中的运动矢量合成方法76-855.2.1双线性内插法（BIVS）78-795.2.2前向主向量选择法(FDVS)79-815.2.3活动性主向量选择法(ADVS)81-855.3空间分辨率、帧率同时下变换85-865.4本章小结86-87第六章其它类型视频转换编码87-966.1异类视频转换编码87-896.2以错误恢复为目的的视频转换编码89-916.3应用于多媒体通讯设计的视频转换编码91-946.4本章小结94-96第七章高级可分级编码技术96-1107.1精细可分级(FGS)编码技术96-997.1.1FGS编码器结构96-977.1.2FGS结构97-987.1.3FGS码流基本结构98-997.1.4FGS中扫描方式的改进997.2基于小波多分辨率分析性质的视频分级编码99-1097.2.1基于小波的视频空域可分级编码100-1027.2.2基于小波的时域可分级编码102-1077.2.3基于小波的分辨率可分级编码107-1097.3本章小结109-110结束语110-112参考文献112-120发表论文和科研情况说明120-122致谢122