碼率型轉(zhuǎn)碼輔助的壓縮視頻空間分辨率轉(zhuǎn)換方法.pdf

1、在普適多媒體計(jì)算環(huán)境下，由于不同接收終端有著不同的屏幕尺寸，無(wú)線視頻網(wǎng)絡(luò)在傳輸前需要對(duì)視頻分辨率進(jìn)行轉(zhuǎn)換?？臻g分辨率轉(zhuǎn)碼是解決此問(wèn)題的一種有效途徑。為了減少計(jì)算量，轉(zhuǎn)碼過(guò)程中需要重用解碼原壓縮碼流時(shí)得到的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊模式等信息。但是，在進(jìn)行空間分辨率轉(zhuǎn)換時(shí)，無(wú)論是像素域轉(zhuǎn)碼，還是壓縮域轉(zhuǎn)碼，由于轉(zhuǎn)碼前后視頻流的空間分辨率不一致，都很難有效地利用這些信息，導(dǎo)致轉(zhuǎn)碼所得視頻的質(zhì)量大幅下降。因而迫切需要發(fā)展新的視頻空間分辨率轉(zhuǎn)換方法，在改善

2、視頻質(zhì)量的同時(shí)，保持相對(duì)較低的計(jì)算復(fù)雜度。
　　 利用視頻的空間分辨率亞采樣和視頻流碼率的減少在頻域上的等價(jià)性，提出一種碼率型轉(zhuǎn)碼輔助的視頻空間分辨率轉(zhuǎn)換(TARC)方法。與傳統(tǒng)空間分辨率轉(zhuǎn)碼方法不同，其在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)先不改變視頻的空間分辨率，而是直接通過(guò)解碼器對(duì)壓縮視頻流進(jìn)行解碼，再利用解碼得到的視頻運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊模式，根據(jù)目標(biāo)空間分辨率對(duì)應(yīng)的碼率對(duì)視頻進(jìn)行重新編碼，即利用碼率型轉(zhuǎn)碼先把源壓縮視頻流轉(zhuǎn)為目標(biāo)空間分辨率對(duì)應(yīng)的壓縮視

3、頻流，而將視頻序列的重采樣放在用戶端播放之前實(shí)現(xiàn)。在對(duì)解碼視頻流進(jìn)行重新編碼時(shí)，主動(dòng)把幀間編碼幀的部分高頻離散余弦變換（DCT）系數(shù)置零，在隱式實(shí)現(xiàn)頻域亞采樣的同時(shí)，保持了視頻信號(hào)空間分辨率不變，從而避免了運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊模式合成不精確的問(wèn)題。而且，由于被主動(dòng)置零的高頻系數(shù)無(wú)需進(jìn)行計(jì)算和編碼，因而也有利于減少計(jì)算量和傳輸帶寬。同時(shí)，由于接收端的重采樣分辨率與碼率型轉(zhuǎn)碼中頻域亞采樣的分辨率相匹配，因而可以有效抑制重采樣引起的混疊效應(yīng)，保證視

4、頻質(zhì)量。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用本方法可以顯著提高視頻空間分辨率轉(zhuǎn)換后的率失真性能。與傳統(tǒng)視頻空間分辨率轉(zhuǎn)碼所得結(jié)果相比，轉(zhuǎn)換視頻的峰值信噪比（PSNR）平均能提高2dB左右，而且易于實(shí)現(xiàn)任意比例的空間分辨率轉(zhuǎn)換，從而能夠更好地支持多媒體流適應(yīng)應(yīng)用。
　　 本研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“嵌入式多媒體流計(jì)算的自適應(yīng)機(jī)制與跨層優(yōu)化（編號(hào)：60873029）”、湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的無(wú)線視頻流轉(zhuǎn)碼理論與實(shí)時(shí)