从VP6到H.264的视频转码核心算法研究

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为了适应当前网络传输异构化和多媒体终端设备多样化的需要,视频服务需要提供丰富的自适应机制来应对普适多媒体应用的这种挑战,从而覆盖更广泛的应用范围。视频转码技术是实现视频自适应的一种有效途径。目前互联网应用的网络视频源很多采用的是VP6标准,而现有的流媒体应用大都以公共标准为基础来架构。因而迫切需要在私有标准与公有标准之间架设一座桥,以尽可能低的计算复杂度实现从VP6到H.264的转码,并保证图像质量,从而以视频自适应技术来满足多样化的多媒体应用的需求。宏块编码模式映射和运动矢量复用,是像素域视频转码的核心技术。在H.264标准中,对宏块编码模式和运动矢量的二维选择搜索,占到了整个编码计算量的60%左右。通过分析两种视频编码标准技术特征的异同,在充分考虑兼容性的基础上,经过统计分析、数据挖掘和优化,提出一种从VP6宏块编码模式和H.264宏块编码模式的映射算法。此算法使得H.264编码阶段不需要进行宏块模式选择搜索,从而节省视频转码过程中所需的计算量,实现VP6宏块模式到H.264宏块模式的快速转换。在进行宏块模式映射的同时,在H.264编码阶段还复用了VP6码流中的运动矢量。为了保证运动矢量估计的准确性,进而提高转码图像质量,通过两个步骤对运动矢量进行精细化。首先根据VP6运动矢量与H.264运动矢量的差异确定精细化搜索的范围,然后再进行常规的菱形搜索。通过采用上述优化的宏块编码模式映射算法和运动矢量精细化搜索算法,能够在保证图像质量的前提下,显著降低所需的计算量。实验结果表明,采用所提出算法能够快速有效地实现从VP6到H.264的视频转码,所需的计算量比级联型转码节省30%以上,而转码视频的峰值信噪比平均下降不到1dB,具有较好的视频转码性能。
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