幾種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)的分析-免費閱讀
【正文】 盡管中國網(wǎng)通研究院在試點城市選取了MPEG4為IPTV視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，而非現(xiàn)在的MPEG4。AVS最直接的產(chǎn)業(yè)化成果是未來10年我國需要的數(shù)億顆解碼芯片，最直接效益是AVS標(biāo)準(zhǔn)專利管理委員會只象征性地收取每臺機頂盒1元人民幣的專利費，可節(jié)省超過每年數(shù)十億美元的專利費。采用指數(shù)哥倫布碼的優(yōu)勢在于：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。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，減小了數(shù)據(jù)存取帶寬需求。亮度塊采用5種預(yù)測模式，色度塊采用4種預(yù)測模式，而這4種模式中又有3種和亮度塊的預(yù)測模式相同。(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)變長編碼(CAVLC)與統(tǒng)一的變長編碼(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)。 提供6種模式進(jìn)行4x4像素宏塊預(yù)測，包括1種直流預(yù)測和5種方向預(yù)測，H．264 也支持16x16的幀內(nèi)編碼。在MPEG4視頻編碼中，運動估計相當(dāng)耗時，對編碼的實時性影響很大。MPEG4提供了兩種基本分級工具，即：時域分級(Temporal Scalability)和空域分級(Spatial Scalability)，此外還支持時域和空域的混合分級。MPEG4除采用第一代視頻編碼的核心技術(shù)(如變換編碼、運動估計與運動補償、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)視頻對象提取技術(shù)：MPEG4把視頻／圖像分割成不同對象或把運動對象從背景中分離出來，然后針對不同對象采用相應(yīng)編碼方法，以實現(xiàn)高效壓縮。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，故由上述過程編出的碼并不是唯一的一種，但因其平均碼長是一樣的，所以并不影響編碼效率和數(shù)據(jù)壓縮性能。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。要用有限的比特數(shù)來表示它，那就只能用有限的L個量化電平中的一個來代表它，這個過程叫做t化。這時只需對低頻區(qū)域的變換系數(shù)進(jìn)行編碼，高頻區(qū)域則既不編碼，也不傳輸，即達(dá)到了壓縮編碼的目的。 頻域模型一般包括變換編碼和量化兩部分。另一個是以像素矩陣塊為基礎(chǔ)的塊匹配法 (BMA)，是目前常用的運動估計算法。第一個過程是對運動物體的位移做出估計，即運動物體從上一幀到當(dāng)前幀位移的方向和像素數(shù)要做出估計，也就是要求出運動矢量，這個過程叫做運動估計。 圖 32 DPCM/DCT視頻編碼框圖[4] 時域模型時域模型的作用就是消除連續(xù)幀之間的時域冗余。 圖31 視頻編碼模型視頻編碼器如圖31所示，分為三個主要功能單元:時域模型、空域模型和嫡編碼器。2 幾種主流標(biāo)準(zhǔn)介紹 MPEG4標(biāo)準(zhǔn)MPEG(Moving Pictures Experts Group)即動態(tài)圖像專家組是目前影響最大、應(yīng)用最廣的多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以期在未來的實際應(yīng)用中，能夠更好的做出選擇。3 一般性視頻編碼結(jié)構(gòu)介紹 視頻編碼結(jié)構(gòu)介紹視頻編碼理論和其他科學(xué)研究一樣，離不開數(shù)學(xué)模型的支撐。目前國際上的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)多種多樣，但這些標(biāo)準(zhǔn)大多遵循這一設(shè)計模型，細(xì)化后包括前端的運動估計和補償(又稱為DPCM)、變換預(yù)編碼和熵編碼等。預(yù)測幀的重建可以參考一幀或多幀之前或之后的圖像(稱為參考幀)，其精度可以通過參考幀和當(dāng)前幀之間的運動補償來提高。另一種是把圖像分為矩形子塊，適當(dāng)選擇塊的大小，估計出運動子塊的位移，進(jìn)行預(yù)測傳輸。由于只有在塊較小時才可以近似認(rèn)為塊內(nèi)各點作相等的平移，以滿足BMA法的基本假設(shè)。將大部分能量集中于一部分變換系數(shù)，可以去除大多數(shù)系數(shù)也不會嚴(yán)重影響圖像。DeT具有能量更加集中的優(yōu)點而且不會犧牲其他方面的質(zhì)量，己有的高效算法仍然適用，而且DCT可以用DFT的快速算法。這一部
語文相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1