幾種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)的分析-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 orm)，離散余弦變換、的性能比DFT更好。要用有限的比特?cái)?shù)來(lái)表示它，那就只能用有限的L個(gè)量化電平中的一個(gè)來(lái)代表它，這個(gè)過(guò)程叫做t化。于是8x8的圖像塊可以用少數(shù)的直流和低頻系數(shù)表示。熵編碼中用得最多的三種編碼方法是基于概率分布特性的Huffinan編碼、算術(shù)編碼和基于相關(guān)性的游程編碼。Huffman編碼的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:①將信源符號(hào)出現(xiàn)概率按減小的順序排列。Huffillan編碼的效率比較高，一般在95%以上，但應(yīng)該指出的是，由于“0’’和月”的指定是任意的，故由上述過(guò)程編出的碼并不是唯一的一種，但因其平均碼長(zhǎng)是一樣的，所以并不影響編碼效率和數(shù)據(jù)壓縮性能。對(duì)于灰度值少，特別是二值圖像編碼效率較高，二維壓縮比可達(dá)10:1，在應(yīng)用時(shí)常常和其他編碼方法混合使用，如Huffman編碼或DCT編碼。MPEG4除采用第一代視頻編碼的核心技術(shù)(如變換編碼、運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、量化、熵編碼)外，還提出了一些新的有創(chuàng)見性的關(guān)鍵技術(shù)，如下：(1)視頻對(duì)象提取技術(shù)：MPEG4把視頻／圖像分割成不同對(duì)象或把運(yùn)動(dòng)對(duì)象從背景中分離出來(lái)，然后針對(duì)不同對(duì)象采用相應(yīng)編碼方法，以實(shí)現(xiàn)高效壓縮。這樣既提高了壓縮比，又實(shí)現(xiàn)了基于內(nèi)容的交互。MPEG4提供了兩種基本分級(jí)工具，即：時(shí)域分級(jí)(Temporal Scalability)和空域分級(jí)(Spatial Scalability)，此外還支持時(shí)域和空域的混合分級(jí)。(4)運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)：MPEG4采用IVOP、PVOP、BVOP三種幀格式來(lái)表征不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償類型。在MPEG4視頻編碼中，運(yùn)動(dòng)估計(jì)相當(dāng)耗時(shí)，對(duì)編碼的實(shí)時(shí)性影響很大?；咀蛹菍橐曨l會(huì)議應(yīng)用設(shè)計(jì)的，能夠提供強(qiáng)大的差錯(cuò)隱消技術(shù)(應(yīng)用該技術(shù)，即使在Internet這樣的易錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)上也可以得到較好的視頻效果)，且支持低延時(shí)編／解碼技術(shù)，使視頻會(huì)議顯得更自然。 提供6種模式進(jìn)行4x4像素宏塊預(yù)測(cè)，包括1種直流預(yù)測(cè)和5種方向預(yù)測(cè)，H．264 也支持16x16的幀內(nèi)編碼。與浮點(diǎn)運(yùn)算相比，整數(shù)DCT變換會(huì)引起一些額外的誤差，但因?yàn)镈CT變換后的量化也存在量化誤差，與之相比，整數(shù)DCT變換引起的量化誤差影響并不大。(5)熵編碼： 標(biāo)準(zhǔn)采用的熵編碼有兩種：一種是基于內(nèi)容的自適應(yīng)變長(zhǎng)編碼(CAVLC)與統(tǒng)一的變長(zhǎng)編碼(UVLC)結(jié)合；另一種是基于內(nèi)容的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)。AVS視頻編解碼的核心技術(shù)包括：(1)變換量化：AVS的8x8變換與量化可以在16位處理器上無(wú)失配地實(shí)現(xiàn)， 之前所有視頻壓縮編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中采用的8x8 DCT變換存在失配的固有問(wèn)題。亮度塊采用5種預(yù)測(cè)模式，色度塊采用4種預(yù)測(cè)模式，而這4種模式中又有3種和亮度塊的預(yù)測(cè)模式相同。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于高分辨率視頻，AVS選用的塊模式已經(jīng)能足夠精細(xì)地表達(dá)物體的運(yùn)動(dòng)。而AVS采用了不同的4抽頭濾波器進(jìn)行半像素插值和1／4 像素插值，在不降低性能的情況下減少插值所需要的參考像素點(diǎn)，減小了數(shù)據(jù)存取帶寬需求。使用對(duì)稱模式時(shí)，碼流只需要傳送前向運(yùn)動(dòng)矢量，后向運(yùn)動(dòng)矢量可由前向運(yùn)動(dòng)矢量導(dǎo)出，從而節(jié)省后向運(yùn)動(dòng)矢量的編碼開銷。采用指數(shù)哥倫布碼的優(yōu)勢(shì)在于：一方面，它的硬件復(fù)雜度比較低，可以根據(jù)閉合公式解析碼字，無(wú)需查表；另一方面，它可以根據(jù)編碼元素的概率分布靈活地確定以k階指數(shù)哥倫布碼編碼，如果k選得恰當(dāng)，則編碼效率可以逼近信息熵。壓縮比則是視頻傳輸過(guò)程中最重要的指標(biāo)，因而，在編碼技術(shù)上， 比MPEG4更先進(jìn)。AVS最直接的產(chǎn)業(yè)化成果是未來(lái)10年我國(guó)需要的數(shù)億顆解碼芯片，最直接效益是AVS標(biāo)準(zhǔn)專利管理委員會(huì)只象征性地收取每臺(tái)機(jī)頂盒1元人民幣的專利費(fèi)，可節(jié)省超過(guò)每年數(shù)十億美元的專利費(fèi)。在產(chǎn)業(yè)鏈上，電信運(yùn)營(yíng)商有接入的優(yōu)勢(shì)，廣播傳媒集團(tuán)有內(nèi)容及政策的優(yōu)勢(shì)，雙方都希望成為產(chǎn)業(yè)鏈上直接面對(duì)最終用戶的關(guān)鍵一環(huán)，這就導(dǎo)致了兩家爭(zhēng)奪主導(dǎo)權(quán)，而技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正是爭(zhēng)奪的重要領(lǐng)域之一。盡管中國(guó)網(wǎng)通研究院在試點(diǎn)城市選取了MPEG4為IPTV視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，而非現(xiàn)在的MPEG4。參考文獻(xiàn)[1]向健勇，朱學(xué)濤， ,第30卷,第7期,[2]劉黨輝，沈蘭蓀，[3]韓云，,，2007年第31卷第2期（總第298期）[4]，學(xué)位論文，大連理工大學(xué)，9
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