DCT域視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在許多網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用中,人們常常期望進(jìn)行轉(zhuǎn)碼運算。用于不同目的將某種編碼格式的壓縮碼流轉(zhuǎn)換為另一種編碼格式的壓縮碼流稱為視頻轉(zhuǎn)碼(VideoTranscoding,VT),這里,編碼格式指比特率、幀率、分辨率、編碼句法及視頻內(nèi)容等。VT已成為當(dāng)前的研究熱點。VT可以在像素域上進(jìn)行,也可在DCT域上實現(xiàn)。直接在DCT域上進(jìn)行各種率的轉(zhuǎn)換,不需要費時的運動估計、DCT及逆DCT運算,計算復(fù)雜性較低,且能較好地保持圖像質(zhì)量,因此受到人們的普遍歡

2、迎。 數(shù)字水印(DigitalWatermarking)是一種隱藏在數(shù)字化圖像、視頻和音頻等多媒體中的(可見或不可見)版權(quán)信息,已成為多媒體信息安全的研究熱點。視頻轉(zhuǎn)碼水印問題就是希望在變換域上無論是對帶有水印的視頻進(jìn)行轉(zhuǎn)碼、還是對轉(zhuǎn)碼后的視頻嵌入水印,均能使其抵抗各種視頻轉(zhuǎn)碼運算,尤其是對下采樣具有魯棒性。 MPEG-2是基于塊的混合編碼方案,也是第一個能以標(biāo)準(zhǔn)電視和HDTV分辨率編碼隔行視頻的標(biāo)準(zhǔn)。它主要應(yīng)用于大約4

3、Mpbs速率的TV廣播以及15Mbps的高質(zhì)量視頻方面。 本文重點討論DCT域上MPEG-2到MPEG-1減少空間分辨率的視頻轉(zhuǎn)碼問題,其關(guān)鍵技術(shù)包括運動向量的再使用、宏塊類型確定、碼率控制、視頻水印轉(zhuǎn)碼技術(shù)、DCT域運動補(bǔ)償方法及下采樣技術(shù)。因為提出的方法并不限制于特定的編碼結(jié)構(gòu),它不僅適用于MPEG-2到MPEG-2的同質(zhì)轉(zhuǎn)碼,也適用于MPEG-2到MPEG-4的異質(zhì)轉(zhuǎn)碼。 本文的貢獻(xiàn)主要有五點:①提出了一種新的2:

4、1下采樣算法,稱為準(zhǔn)卷積下采樣方法,該方法比目前文獻(xiàn)中傳統(tǒng)的算法有更好的圖像質(zhì)量,并有較塊的運行速度。同時已將準(zhǔn)卷積下采樣思想推廣到任意比率下采樣上去。②我們在基于最大最小距離準(zhǔn)則的運動向量再使用基礎(chǔ)之上,提出了一種相關(guān)算法以減小再量化誤差,這也是我們的轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)優(yōu)于其他轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)最重要的方面。③我們根據(jù)DCT域Watson模型提出了一種抵抗下采樣攻擊的不可感知水印模型。用DCT域準(zhǔn)卷積下采樣方法得到圖像的下采樣版本,利用亮度特征和圖像感知

5、失真限制自適應(yīng)確定被嵌入水印序列的區(qū)域、長度和強(qiáng)度,以使上采樣水印圖像具有良好的視覺效果和魯棒性。④提出了一種新的基于DCT視頻轉(zhuǎn)碼的可見水印嵌入方案:選擇非零DCT系數(shù)最少的編碼塊為嵌入?yún)^(qū)域,并且嵌入強(qiáng)度的選擇同時考慮到宿主圖像和水印圖像的DCT系數(shù)的特征。⑤提出了一種低復(fù)雜性率失真優(yōu)化轉(zhuǎn)碼方案:有效地利用輸入視頻流的相關(guān)參數(shù)(如幀率、編碼復(fù)雜性、視頻特征、運動向量及宏塊類型等)進(jìn)行相應(yīng)的率伸縮變換,在小范圍內(nèi)通過試錯法來選擇最佳的量

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