MPEG-2到AVS视频转码技术的研究

论文摘要

随着数字视频压缩技术的飞速发展和多种相关标准的发布,视频技术已经被大量的实际系统采用。视频转换编码技术是视频通信领域的一个重要研究课题。该技术对压缩编码后的视频码流进行再处理,使输出码流符合具体的应用要求,将作为通用多媒体接入服务的一项关键技术被广泛地应用。近年来,视频编码技术发展迅速,H.264/AVC、AVS等压缩性能更好的编码标准已近成熟,产业化逐渐形成。在多媒体应用领域已经呈现出MPEG-2、AVS、H.264/AVC等标准共存的局面。MPEG-2标准在数字电视和DVD等消费电子领域已得到广泛应用,积累了丰富的节目资源。而AVS作为具有中国自主知识产权的音视频编码标准,得到了国家的大力支持,发展迅速,在数字电视、网络多媒体等领域将获得广泛应用。但是目前初步发展的AVS面临着节目资源严重匮乏的问题。因此,将MPEG-2节目转换为AVS节目的需求日益凸显,MPEG-2到AVS转码技术也成为了视频技术领域的一个新研究热点。本课题对MPEG-2到AVS技术进行研究,旨在为这两种编码标准间的异类转换编码处理提供有借鉴意义的算法和解决方案。本文在概述视频转换编码技术和MPEG-2、AVS视频编码标准关键技术的基础上,分析了MPEG-2到AVS转码过程中需要解决的主要问题:研究并提出了MPEG-2到AVS转码帧内宏块预测模式的快速判断算法;论证了MPEG-2到AVS的P、B帧转码策略;并且实现了MPEG-2到AVS实时转码平台的设计开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 选题背景
• 论文主要研究内容
• 论文结构安排
• 第一章 数字视频转换编码技术概述
• 1.1 视频转换编码的应用领域
• 1.2 视频转换编码的基本原理
• 1.2.1 相同标准中的转换编码技术
• 1.2.2 不同标准间的转换编码技术
• 1.2.3 针对特殊需求的转换编码技术
• 1.3 小结
• 第二章 MPEG-2 和AVS视频编码标准概述
• 2.1 MPEG-2 视频编码标准
• 2.1.1 运动估计及运动补偿
• 2.1.2 离散余弦变换（DCT）、量化及变字长编码
• 2.2 先进音视频编码（AVS）
• 2.2.1 变换和量化
• 2.2.2 帧内预测
• 2.2.3 帧间预测
• 2.2.4 亚像素插值
• 2.2.5 环路滤波
• 2.2.6 熵编码
• 2.3 MPEG-2 与AVS的比较分析
• 第三章 MPEG-2 到AVS视频转码的快速帧内模式判断算法
• 3.1 帧内预测技术
• 3.2 MPEG-2 到AVS转码的DCT域帧内预测矩阵计算
• 3.3 DCT域帧内预测模式判断算法
• 3.4 实验结果分析
• 3.5 小结
• 第四章 MPEG-2 到AVS的P、B帧转换编码技术研究与实现
• 4.1 帧间宏块划分模式判断
• 4.2 帧间宏块编码类型选择
• 4.3 运动矢量重用与优化
• 4.5 空间分辨率下变换Ｐ、Ｂ帧转换策略
• 4.5.1 空间分辨率下变换的帧间宏块划分模式判断
• 4.5.2 空间分辨率下变换的帧间宏块编码类型选择
• 4.5.3 空间分辨率下变换的运动矢量重用与重搜索
• 4.6 转码平台性能评价实验
• 4.6.1 转码系统主操作界面
• 4.6.2 转码性能评价实验结果及分析
• 4.7 小结
• 第五章 转码平台优化
• 5.1 C语言优化
• 5.1.1 表达式优化
• 5.1.2 分支语句的优化
• 5.1.3 循环语句的优化
• 5.1.4 程序结构优化
• 5.2 汇编优化
• 5.3 小结
• 结束语
• 下阶段工作建议
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢