基于内容分析的无线视频适配关键技术的研究

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进入信息化社会以来,移动数字媒体业务的应用越来越广泛。传统的2G时代的业务,如即时通信、手机音乐,已不能满足现代用户多样化的要求。随着3G网络的陆续建成,移动带宽增加,各种移动终端技术在逐渐加强,如CPU处理能力、电池容量等都在提高,这些为移动视频业务提供了现实可能性。从用户来看,移动视频业务,如手机电视,在线MV等,符合现代人们的心理需求。手机作为移动终端的一种,应用广泛,功能先进的智能手机也逐渐普及。因此,本文把手机视频作为研究焦点。由于无线网络带宽有限,各手机设备之间的差异性较大,如支持不同的视频格式等,所以,视频资源要想顺利传输并显示在手机终端上,必须进行相应的适配。本文在对视频进行内容分析的基础上,结合不同的终端条件对视频进行自适应传输和适配。首先,我们在综合考虑视频静态特征和动态特征的基础上,对视频资源进行基于内容的视频分析(CBVA, Content-Based Video Analyze)。静态特征方面,利用互信息量的方法提取视频关键帧,并对关键帧进行感兴趣区域分析。关键帧对重构视频内容有着重要的作用,在对视频进行适配时,加强保护,对优化用户的视觉感受有极大的帮助。动态特征方面,以块匹配的三步搜索法为基础,计算视频帧间运动能量差(MEDF, Motion Energy Difference between Frames),用量化的方式去区分各帧的重要程度。其次,依视频资源各帧的重要程度,对视频帧进行质量分层。根据各视频帧是否是关键帧、运动能量的大小等特征,可把视频分成四层。最后,模拟测试环境搭建。以手机模拟器NOKIA n97作为测试对象,建立适配主页,对用户请求的视频资源进行适配。当视频格式以及分辨率等不符合手机终端参数要求时,利用开源代码FFmpeg对其进行调整。本文最后的实验部分,显示了相关视频适配的效果。
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