碼率型轉碼輔助的壓縮視頻空間分辨率轉換方法.pdf

1、在普適多媒體計算環(huán)境下，由于不同接收終端有著不同的屏幕尺寸，無線視頻網(wǎng)絡在傳輸前需要對視頻分辨率進行轉換。空間分辨率轉碼是解決此問題的一種有效途徑。為了減少計算量，轉碼過程中需要重用解碼原壓縮碼流時得到的運動矢量和宏塊模式等信息。但是，在進行空間分辨率轉換時，無論是像素域轉碼，還是壓縮域轉碼，由于轉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，導致轉碼所得視頻的質量大幅下降。因而迫切需要發(fā)展新的視頻空間分辨率轉換方法，在改善

2、視頻質量的同時，保持相對較低的計算復雜度。
　　 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性，提出一種碼率型轉碼輔助的視頻空間分辨率轉換(TARC)方法。與傳統(tǒng)空間分辨率轉碼方法不同，其在進行轉換時先不改變視頻的空間分辨率，而是直接通過解碼器對壓縮視頻流進行解碼，再利用解碼得到的視頻運動矢量和宏塊模式，根據(jù)目標空間分辨率對應的碼率對視頻進行重新編碼，即利用碼率型轉碼先把源壓縮視頻流轉為目標空間分辨率對應的壓縮視

3、頻流，而將視頻序列的重采樣放在用戶端播放之前實現(xiàn)。在對解碼視頻流進行重新編碼時，主動把幀間編碼幀的部分高頻離散余弦變換（DCT）系數(shù)置零，在隱式實現(xiàn)頻域亞采樣的同時，保持了視頻信號空間分辨率不變，從而避免了運動矢量和宏塊模式合成不精確的問題。而且，由于被主動置零的高頻系數(shù)無需進行計算和編碼，因而也有利于減少計算量和傳輸帶寬。同時，由于接收端的重采樣分辨率與碼率型轉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，保證視

4、頻質量。
　　 實驗結果表明，使用本方法可以顯著提高視頻空間分辨率轉換后的率失真性能。與傳統(tǒng)視頻空間分辨率轉碼所得結果相比，轉換視頻的峰值信噪比（PSNR）平均能提高2dB左右，而且易于實現(xiàn)任意比例的空間分辨率轉換，從而能夠更好地支持多媒體流適應應用。
　　 本研究工作得到國家自然科學基金項目“嵌入式多媒體流計算的自適應機制與跨層優(yōu)化（編號：60873029）”、湖北省自然科學基金項目“質量驅動的無線視頻流轉碼理論與實時