基于MPEG-4的可伸缩性视频压缩编码研究

作     者：肖泉建 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘正光

授予年度：2004年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

主      题：视频压缩 MPEG-4 FGS PFGS 可伸缩性编码 QoS 

摘      要：视频是未来网络上的重要应用之一,它具有流量大、突发度高,需要严格的QoS保障等特性,有效的流量管理使得网络技术过于复杂(如ATM网络),简单的网络协议却很难同时保证视频业务QoS和网络资源有效利用率。因此,研究提高网络的视频业务服务质量的视频流处理技术,具有重要的理论意义和实际应用价值。 本文首先介绍了常用的视频压缩标准和压缩方法,在此基础上,本文详细分析和介绍了视频压缩的最新标准MPEG-4,并在Visual C++ 6.0平台上用软件实现了其编码器。 在深入研究了一些常用的可伸缩性编码优缺点的基础上,本文提出了一种结合空域可伸缩性和精细可伸缩性特点的可伸缩性编码方法-精细的空域可伸缩性编码(FGSS)。与空域可伸缩性编码、PFGS的对比试验结果表明:传统的空域可伸缩性编码只提供了两种不同的视频质量,而且它只在增强层完全解码后的一个小范围内编码效率比FGSS高,而FGSS的码率可以在一个宽得多的范围中选择,同时视频质量随码率的增加而提高;而相对PFGS而言,在低码率时,FGSS的编码效果要优于PFGS,在高码率时,两者效果相当。也就是说,FGSS具有更好的网络带宽适应性。 在此基础上,本文提出一种宏块模式选择算法,在4种不同宏块预测模式中,自适应选择一种DCT残差最小的模式作为编码模式,经初步评估,能提高视频的图像质量和提高压缩率;此外,还对不同分辨率之间的运动矢量估计做了一些分析研究,为不同分辨率下的运动矢量建立联系,初步评估认为,对提高码流的抗误码率有益。