幾種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)的分析-在線瀏覽
2024-08-06 20:24本頁面
【正文】 有固定的基函數(shù)組，可以用FFT算法對(duì)它做快速運(yùn)算，包括正向和反向運(yùn)算。但是后來發(fā)現(xiàn)DCT(DisereteCosineTransform)，離散余弦變換、的性能比DFT更好。除了DFT和DCT，人們還提出了許多其他的變換，如哈特利變換和正弦變換，但從計(jì)算效率和能量集中這兩方面來看，DCT仍占優(yōu)勢，所以目前諸多圖像編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)均采用DCT作為編碼的主要環(huán)節(jié)之一。要用有限的比特?cái)?shù)來表示它，那就只能用有限的L個(gè)量化電平中的一個(gè)來代表它，這個(gè)過程叫做t化。對(duì)于一個(gè)8:3的圖像塊來說，輸入的是64個(gè)值，輸出的仍然是64個(gè)值，只不過能量全部集中到了左上角的直流和低頻分量中，而右下角的高頻系數(shù)分量趨于O。于是8x8的圖像塊可以用少數(shù)的直流和低頻系數(shù)表示。 熵編碼將描述視頻流的一串符號(hào)編碼成適于傳輸或存儲(chǔ)的壓縮比特流。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。 (1)Huffman編碼Huffman于 1952年提出了Huffman編碼，這是完全依據(jù)字符出現(xiàn)的概率來構(gòu)造平均長度最短的異字頭碼字的一種編碼方法。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。③對(duì)每對(duì)組合中的上邊一個(gè)編碼為1，下邊一個(gè)編碼為0(或相反，即對(duì)上邊一個(gè)編碼為O，下邊一個(gè)編碼為1)。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。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。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。4 三種網(wǎng)絡(luò)視頻編碼的比較 MPEG4的視頻編碼運(yùn)動(dòng)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，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。(2)VOP視頻編碼技術(shù)：視頻對(duì)象平面(VOP，Video Object Plane)是視頻對(duì)象(VO)在某一時(shí)刻的采樣。這樣既提高了壓縮比，又實(shí)現(xiàn)了基于內(nèi)容的交互。(3)視頻編碼可分級(jí)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。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)?；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)。(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三種幀格式來表征不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償類型。此外，為提高運(yùn)動(dòng)估計(jì)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(dòng)估計(jì)。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。運(yùn)動(dòng)估計(jì)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(shí)際中應(yīng)用較少?；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。：(1)幀內(nèi)預(yù)測編碼：幀內(nèi)編碼用來縮減圖像的空間冗余。 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。 除了支持P幀、B幀外，還支持新的流間傳送幀——SP幀，碼流中包含S
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