基于压缩域的并行视频处理

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随着网络技术和多媒体技术的飞速发展,网络视频应用已经相当广泛。通过网络的视频实况直播和视频点播是两种典型应用。大多数的网络视频用传统的电影电视的方法被创造出来,再经过数字化、压缩,才被应用于网络。直接对基于包的和压缩的网络视频进行高级的视频处理操作,例如:合成、放缩、重叠、旋转等,能够极大丰富现有的网络应用。 对压缩的网络视频进行处理有两种方式:一种是在空间域进行处理,需要经过解压缩、处理和再压缩步骤;另一种是本文讨论的基于压缩域的视频处理,相对于空间域处理,压缩域处理省去了解压缩和再压缩的步骤,并且压缩域的视频处理具有更低的计算复杂性。 MPEG、Motion JPEG和H.261是目前流行的压缩标准。本文给出了多种基于DCT域的视频处理算法,对采用运动补偿技术压缩的视频,也提出了解决办法。压缩域内的视频处理相对于空域内处理的加速比要依赖于视频的压缩特性,例如:压缩率、运动矢量分布。 并行是解决实时网络视频处理的必经之路。由于网络工作站集群系统在性能价格比、可扩展性、可用性的优势,我们在一个小型的网络工作站集群上探索压缩域并行视频处理。根据压缩视频的结构,我们实现了跨图像帧层的并行和图像帧内并行两种算法,并对结果进行了分析。跨图像帧层的并行通信开销最小,但容易导致负载不平衡;图像帧内并行的负载最为平衡,但通信开销较大。
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