随着视频编码技术的发展,高清视频逐步走进了千家万户,全面高清化的需求日益突出。对于数字电视而言,大部分家庭已经开始使用支持H.264/AVC解码的高清机顶盒,而有部分家庭仍在使用仅支持MPEG-2解码的标清机顶盒,无法兼容H.264/AVC编码的高清视频的播放,这严重阻碍了全面高清化的推进。现有的解决方案是在传输MPEG-2标清视频的同时,再传输一路同样内容的H.264/AVC编码的高清视频,这样虽然解决了机顶盒高清和标清的兼容性问题,但是同时传输两路仅分辨率不同而内容相同的视频造成了大量的数据冗余,严重浪费了带宽。为了解决机顶盒兼容性问题和带宽浪费问题,本文借鉴了H.264 SVC标准中空间可伸缩编码思想,提出了标准间SVC,即以MPEG-2和H.264/AVC作为灵活基本层,允许MPEG-2标准作为基本层,H.264/AVC作为增强层,实现标准间层间预测。基本层采用MPEG-2编码标准,可以支持旧版本的机顶盒正常播放标清视频；增强层采用H.264/AVC编码标准,可以支持新机顶盒正常播放高清视频。标准间SVC的提出与设计,较好的解决了机顶盒播放兼容性问题和带宽浪费问题。标准间SVC层间预测包括了层间帧间预测、层间残差预测和层间帧内预测三个关键问题,由于基本层采用了MPEG-2标准,该编码标准中并没有帧内预测处理,同时对于Ⅰ帧而言,也没有残差数据可供参考,因此无法直接向增强层完成层间帧内预测,本论文针对标准间SVC层间帧内预测问题展开研究,通过对Ⅰ帧图像分析,从数据压缩效率和编码速度两方面提出了解决方案。为了提高数据压缩效率,本文使用了Ⅰ帧层间预测增强处理方案。由于采用MPEG-2编码的基本层Ⅰ帧既无法完成层间帧内预测,也无法实现层间残差预测,本论文采用了Ⅰ帧图像预测,即将基本层的重建Ⅰ帧图像上采样预测至增强层,然后,将增强层Ⅰ帧图像与上采样的Ⅰ帧重建图像作差,得到了残差图像,由于残差图像包含了大量的纹理信息,具有很好的方向性,因此最后将该残差图像进一步进行帧内预测处理实现对数据更高效的压缩。实验表明,通过Ⅰ帧的增强处理,可以较好的提高数据压缩率,进一步提高了编码效率。为了提高编码速度,论文采用了基于DCT系数的帧内纹理预测方案。DCT系数能够较好的反映图像的纹理特性,能够反映一定的方向性,因此可以根据DCT系数来进行帧内的纹理预测,实现根据DCT系数进行帧内预测模式的快速选择。标准间SVC的基本层采用了MPEG-2编码,本论文通过对基本层8x8大小的DCT系数分析,采用了BP神经网络模型,对基本层DCT系数及其对应的增强层帧内预测模式进行了大量的训练,最终得到了DCT系数能够在一定程度上对帧内预测模式进行快速选择的结论,提高了编码速度和效率。本论文研究的标准间SVC为全面推进数字电视高清化提供了良好的理论依据,通过Ⅰ帧预测增强处理和基于DCT系数的快速帧内预测方案的设计,进一步提高了编码效率,对编码技术的发展起到了一定的推动作用。