幾種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)的分析(編輯修改稿)
2024-07-23 20:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 所謂游程(，縮寫為RL)就是指由字符(或信號采樣值)、串的長度及串的位置，就能恢復(fù)出原來的數(shù)據(jù)流。而游程編碼(甩C)就是用二進(jìn)制碼字給出上述信息的一類編碼方法。游程編碼的數(shù)據(jù)壓縮效率取決于整個數(shù)據(jù)流中重復(fù)字符出現(xiàn)次數(shù)、平均游程長度及所采用的編碼結(jié)構(gòu)。對于灰度值少，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)用時常常和其他編碼方法混合使用，如Huffman編碼或DCT編碼。MPEG4的墑編碼就是采用哈夫曼編碼和游程編碼相結(jié)合的方法。4 三種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼的比較 MPEG4的視頻編碼運(yùn)動圖像專家組于2000年公布的MPEG4標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是壓縮算法，它還是數(shù)字電視、交互式繪圖應(yīng)用、交互式多媒體等整合及壓縮技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)。MPEG4將眾多的多媒體應(yīng)用集成于一個完整的框架內(nèi)，建立起一種能被多媒體傳輸、存儲、檢索等應(yīng)用領(lǐng)域普遍采用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。MPEG4除采用第一代視頻編碼的核心技術(shù)(如變換編碼、運(yùn)動估計與運(yùn)動補(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)視頻對象提取技術(shù)：MPEG4把視頻／圖像分割成不同對象或把運(yùn)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。目前視頻對象分割的一般步驟是：先對原始視頻／圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化以利于分割，然后對視頻／圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取(如：顏色、紋理、運(yùn)動、幀差、位移幀差乃至語義等特征)；再基于某種均勻性標(biāo)準(zhǔn)來確定分割決策，根據(jù)所提取特征將視頻數(shù)據(jù)歸類；最后是進(jìn)行相關(guān)后處理，以實現(xiàn)濾除噪聲及準(zhǔn)確提取邊界。(2)VOP視頻編碼技術(shù)：視頻對象平面(VOP，Video Object Plane)是視頻對象(VO)在某一時刻的采樣。MPEG4在編碼過程中針對不同VO采用不同的編碼策略，111x,J前景VO的壓縮編碼盡可能保留細(xì)節(jié)和平滑；對背景VO則采用高壓縮率的編碼策略，甚至不予傳輸而在解碼端由其他背景拼接而成。這樣既提高了壓縮比，又實現(xiàn)了基于內(nèi)容的交互。為視頻編碼提供了廣闊的發(fā)展空間。(3)視頻編碼可分級性技術(shù)：隨著因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅速增長，在速率起伏很大的IP網(wǎng)絡(luò)及具有不同傳輸特性的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行視頻傳輸?shù)囊蠛蛻?yīng)用越來越多。在這種背景下，視頻分級編碼的重要性日益突出，MPEG4通過視頻對象層(VOL，Video Object Layer)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)分級編碼。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。每一種分級編碼都至少有兩層VOL，低層稱為基本層，高層稱為增強(qiáng)層?；緦犹峁┝艘曨l序列的基本信息，增強(qiáng)層提供了視頻序列更高的分辨率和細(xì)節(jié)。在隨后增補(bǔ)的視頻流應(yīng)用框架中，MPEG4提出了FGS(Fine Granularity Scalable，精細(xì)可伸縮性)視頻編碼算法以及PFGS(Progressive Fine Granularity Scalable，漸進(jìn)精細(xì)可伸縮性)視頻編碼算法。(4)運(yùn)動估計與運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)：MPEG4采用IVOP、PVOP、BVOP三種幀格式來表征不同的運(yùn)動補(bǔ)償類型。(haft pixel searching)技術(shù)和重疊運(yùn)動補(bǔ)償技術(shù)，同時又引入重復(fù)填充(repetitive padding)技術(shù)和修改的塊(多邊形)匹配(modified block(polygon)matching)技術(shù)以支持任意形狀的VOP區(qū)域。此外，為提高運(yùn)動估計算法精度，MPEG4采用了MVFAST (Motion Vector Field Adaptive Search Technique) 和改進(jìn)的PMVFAST(Predictive MVFAST)方法用于運(yùn)動估計。對于全局運(yùn)動估計，則采用了基于特征的FFRGMET(Feature based Fast and Robust Global Motion Estimation Technique)方法。在MPEG4視頻編碼中，運(yùn)動估計相當(dāng)耗時，對編碼的實時性影響很大。因此這里特別強(qiáng)調(diào)快速算法。運(yùn)動估計方法主要有像素遞歸法和塊匹配法兩大類，前者復(fù)雜度很高，實際中應(yīng)用較少。 H．
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