基于H.264/AVC的视频空间分辨率转码研究

摘要

为了实现通用多媒体访问，允许持有各种不同分辨率的视频播放终端的用户在异构的网络环境下无缝访问各种视频资源，并且充分利用网络带宽，就需要进行视频空间分辨率转码，将高分辨率视频转码到低分辨率，同时降码率。针对基于H.264标准的视频空间分辨率转码，对其中的若干关键技术进行了探讨研究。
　　 首先回顾了视频压缩编码的主要技术、发展历程，对H.264不同于以往标准的特点做出充分阐述。分析介绍了转码的关键技术，包括运动矢量重估计、运动矢量精细化及宏块编码模式映射等。
　　 针对H.264特有的细粒度的宏块编码模式，提出在运动矢量重估计运算中以4x4大小子块为单位计算运动矢量，并对各种不同的运动矢量采样步长进行了比较。分析了现有的宏块模式决策算法，提出了改进的模式决策算法。
　　 经实验分析，发现高分辨率视频中宏块组的运动矢量均方差越大，由这组运动矢量经重估算法得到的新运动矢量具有大误差的概率越大，因此提出基于均方差的运动矢量选择精细化算法，只对相应矢量组均方差大于一定阈值的运动矢量进行精细化。实验表明，该算法使运动矢量精细化效率提高1 倍以上。
　　 对重估计所得的运动矢量，分析其误差在二维空间内的分布，发现误差在空间上较为集中，可以通过邻近宏块运动矢量的误差预测当前宏块运动矢量的误差，据此提出运动矢量精细化预测。在前述算法的基础上，进一步使用本算法，效率比前述算法略差，但仍比全精细化高1 倍左右。