数字音视频码流的分割及合并技术研究

摘要

随着数字音视频压缩技术的发展及各类多媒体业务的升级，音视频码流的分割/合并技术的应用也将逐渐广泛。本文主要从素材编辑、集群转码两类应用环境入手，分别对音视频码流的分割/合并技术进行研究。　　 素材编辑环境下的音视频分割/合并侧重于针对具有完整组织结构的音视频素材实现非线性编辑“剪”和“接”的操作。本文针对现今高清非编制作的主流格式P2 系列音视频素材，先后讨论了高码率MXF 格式及低码率MP4 格式素材的分割、合并技术实现。对于采用帧内压缩方式的DV、AVCI 两类高码率MXF 素材文件而言，难点在于对原素材元数据的解析、保留以及对较大素材文件实现的高效性，文中详细介绍了对此类文件元数据解析、音视频数据定位的流程，提出了多线程的重写方案，实验并确定了合适的重写数据块大小，有效缩短任务耗时；对于采用了帧间压缩方式的低码率MP4 文件，文中具体针对低延时模式及含有双向预测帧的情况提出了基于帧变换的分割方案，达到了帧精度，与全解/分割/再次编码的传统方案相比有以下优点：由于仅在分割点附近的相应帧做帧类型变换，不需做全范围的解码编码，有效缩短了任务时间；避免了由全解/分割/再次编码方案造成视频图像降质的不足。　　 集群环境下的音视频分割/合并侧重于提出多粒度的分割方案以及平滑的子片段合并算法及方案，使集群转码系统能够有效的整合计算资源，完成转码任务。本文结合集群转码系统业务流程的特点，分析了由转码管理服务器端对音视频做物理分割方案的不足，提出了基于打点的准分割方案，并针对常用的MPEG-2 传送流格式具体讨论了如何对素材进行解复用打点以及任务拆分，确定了基于GOP 的分割策略。随后着重讨论了如何对素材片段进行合并复用，保证音视频的重同步。最后在含有7个计算节点的集群转码系统环境下着重就分割粒度对转码性能的影响进行了实验，提出了合适的素材分割粒度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 音视频分割、合并技术基础

第三章 素材编辑环境下的音视频分割、合并技术

第四章 集群环境下的多尺度音视频分割、合并技术

第五章 总结与展望

附录1英文缩略语

参 考 文 献

致 谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文