雙向多參考幀運(yùn)動信息可分級的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線視頻通信已經(jīng)成為無線移動通信的重要內(nèi)容，其應(yīng)用也更加多樣化，如無線視頻廣播、無線視頻對話、無線視頻點(diǎn)播以及無線視頻監(jiān)控等。在實際中，存在不同的網(wǎng)絡(luò)和不同的用戶終端，各種情況下對視頻質(zhì)量的需求不一樣，因此，為了減少視頻編碼設(shè)備的冗余，需要利用可分級視頻編碼技術(shù)實現(xiàn)一次性編碼，然后根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬、不同的顯示屏幕和不同的終端解碼能力選擇需要傳輸?shù)囊曨l信息量，以實現(xiàn)視頻質(zhì)量的自適應(yīng)調(diào)整。
　　一般而言，可分

2、級視頻編碼中的運(yùn)動信息是不分級的。然而作為視頻編碼中最重要的組成部分，運(yùn)動信息在可分級視頻編碼中的不可分級性是不合理的，對其可分級方式進(jìn)行研究具有非常重要的意義。運(yùn)動信息可分級的著眼點(diǎn)在于通過對運(yùn)動信息帶寬以及紋理信息帶寬的合理分配來實現(xiàn)同一碼率下視頻通信質(zhì)量的最佳支持，特別在中低碼率范圍內(nèi)具有更佳的編碼效率與性能，因此更適合于無線視頻通信。運(yùn)動信息的可分級技術(shù)已經(jīng)成為新一代視頻編碼技術(shù)的重要組成部分。
　　本文主要針對現(xiàn)有的基于

3、小波變換的可分級視頻編碼系統(tǒng)中運(yùn)動信息可分級的局限性，深入研究了運(yùn)動信息以及運(yùn)動信息可分級的算法和率失真特性，發(fā)展了一種完整的運(yùn)動信息可分級模型，取得了以下主要成果：
　　1．實現(xiàn)了雙向多參考幀運(yùn)動信息可分級。已有的運(yùn)動信息可分級技術(shù)基本上是基于單向運(yùn)動以及單參考幀的，因此其實用性受到限制，本文探討并提出了雙向多參考幀運(yùn)動信息可分級模型的方案以及相應(yīng)的運(yùn)動估計算法，實驗證明了該方案和算法能有效實現(xiàn)雙向多參考幀的運(yùn)動信息可分級。

4、r>　　相關(guān)實驗表明在運(yùn)動劇烈的情形下，雙向多參考幀運(yùn)動估計的運(yùn)動信息量導(dǎo)致可分級視頻碼流對低碼率的支持力度很低，通過分析可分級運(yùn)動信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生的特點(diǎn)，在代價函數(shù)中增加相應(yīng)的懲罰系數(shù)，很好地解決了這一問題。在運(yùn)動估計中，運(yùn)動估計的精度與計算復(fù)雜度是一對矛盾體，特別是基于雙向多參考幀運(yùn)動信息可分級的運(yùn)動估計，其估計精確，但計算復(fù)雜度也很高。通過改進(jìn)雙向多參考幀運(yùn)動估計算法的子過程以及應(yīng)用基于勻速直線運(yùn)動假設(shè)的反向預(yù)測，在保持運(yùn)動估計精度的

5、基礎(chǔ)上，有效地降低了運(yùn)算復(fù)雜度。
　　2．建立了運(yùn)動信息可分級下視頻編碼的率失真函數(shù)。視頻編碼系統(tǒng)的失真跟碼率具有對應(yīng)的關(guān)系，本文對可分級視頻編碼的紋理信息率失真函數(shù)以及運(yùn)動信息率失真函數(shù)進(jìn)行了深入研究，建立了雙向雙參考幀運(yùn)動信息可分級下視頻編碼的率失真函數(shù)，用于對視頻編碼的整體分析。
　　3．提出了最佳運(yùn)動信息可分級級別的快速搜索算法。運(yùn)動信息可分級是通過對運(yùn)動信息帶寬以及紋理信息帶寬的合理分配來獲得最佳視頻通信質(zhì)量，因此

6、在碼流萃取時需要確定當(dāng)前最佳的運(yùn)動信息可分級級別?；陔p向運(yùn)動信息可分級下視頻編碼的率失真函數(shù)，本文首先對最佳運(yùn)動信息可分級級別的特征進(jìn)行了證明，然后利用這些特征提出了最佳運(yùn)動信息可分級級別的快速搜索算法。實驗證明，快速算法能有效降低計算復(fù)雜度。
　　4.提出了在運(yùn)動信息可分級條件下最佳運(yùn)動信息可分級級別的碼率應(yīng)用范圍的確定算法，使得最佳運(yùn)動信息可分級級別具有更加精確的碼率應(yīng)用范圍，為具有運(yùn)動信息可分級的編碼系統(tǒng)在解碼端的數(shù)據(jù)萃取