DCT域HDTV至SDTV视频转码器关键算法的研究与实现

摘要

DCT域HDTV至SDTV视频转码，与传统的像素域转码相比，不仅避免了DCT、IDCT运算，还通过利用输入HDTV码流中宏块的运动矢量信息直接构造转码后SDTV相应宏块的运动矢量，避免了运算量极大的运动估计过程，有利于HDTV至SDTV实时转码的实现。 本文主要研究在DCT域内基于宏块公共信息的运动补偿快速算法和利用DCT系数进行码率控制算法。本文给出的运动补偿快速算法与传统的DCT域运动补偿算法相比，可以节省44％的运算量。给出的码率控制算法与传统的TM5算法相比，不仅使编码生成的图像信噪比有所提高，而且解决了场景切换问题。 转码的关键算法由C语言实现，并通过基于IntelPentium4CPU具备SIMD功能的SSE2汇编指令集优化运算量大的转码程序，最终在PC平台上实现了在DCT域内HDTV至SDTV的快速视频转码。

目录

文摘

英文文摘

独创性说明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1论文研究的目的和意义

1.2转码的分类

1.3数字电视简介

1.4论文选题依据和主要研究工作

1.5论文的组织结构

第二章视频压缩编码及MPEG2标准简介

2.1视频压缩编码的必要性

2.2视频压缩编码原理和主要压缩技术

2.2.1视频序列的冗余

2.2.2视频编码中的主要压缩技术

2.3视频编码标准

2.3.1混和编码框架下的视频编码器

2.3.2主要视频编码标准

2.4 MPEG-2标准简介

2.4.1 MPEG-2标准中的基本概念和语法定义

2.4.2视频流的解码过程

第三章DCT域转码框架及DCT域视频处理算法

3.1 DCT域转码框架

3.2 DCT域视频处理算法

3.2.1 DCT变换的矩阵变换形式

3.2.2 DCT域视频处理一些基本操作

第四章DCT域视频转码关键模块算法

4.1 DCT域运动补偿算法

4.1.1 DCT域运动补偿算法

4.1.2基于宏块公共信息的运动补偿快速算法

4.1.3运动矢量精度为半像素的DCT域运动补偿

4.1.4场预测方式的运动补偿

4.2 DCT域图像分辨率下采样算法

4.3运动矢量重用与宏块编码模式选择

4.3.1运动矢量重用

4.3.2宏块编码模式选择

第五章码率控制

5.1码率控制技术的思想

5.2 MPEG-2 TM5码率控制算法

5.3基于TM5的DCT域码率控制算法

5.3.1场景切换检测与处理算法

5.4性能测试

5.4.1宏块活动性替代

5.4.2场景切换检测和处理

第六章视频转码的软件优化

6.1视频转码的软件优化

6.2优化目标选择

6.3 SSE2指令系统简介

6.3.1 SSE2优化策略的原则

6.3.2 SSE2部分整型运算指令介绍

6.3.3 SSE2优化实例

第七章高清到标清电视DCT域视频转码的软件实现

7.1视频转码的软件实现

7.2总结与展望

参考文献

附录

致谢

个人简历和攻读硕士期间取得的成果