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AVS与MPEG-2视频转码技术的研究与实现

作　者: 徐嘉
导　师: 蔡洪斌
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 视频转码 MPEG-2 AVS 运动矢量复用
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 73次
引　用: 1次
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内容摘要

数字视频是多媒体时代信息传播的理想载体,但海量的视频数据需要进行压缩编码后才能有效地传输和处理。针对不同的应用领域,工业界和国际标准化组织制定了多种视频编码标准。其中由ISO/IEC制定的MPEG-2标准在我国得到广泛的应用,成为了数字电视、DVD存储和演播室编辑等多种领域的首选编码格式。AVS是我国制定的具有自主知识产权的第二代信源编码标准,具有更高的编码效率,而且避免了昂贵的国际专利费用,其性能完全可以在相关领域取代MPEG-2。将现有的MPEG-2视频转换为AVS视频可以利用AVS的技术优势,而将AVS视频转换为MPEG-2视频则可以保证已有的终端设备不被浪费,这正是本文研究AVS与MPEG-2视频转码技术的意义所在。本文从课题背景出发,首先对视频转码技术和国内外研究现状作了简要介绍,并阐述了本文的主要研究内容及主要工作。然后对相关的理论基础进行了概述,重点放在转码体系结构和转码关键技术这两个方面。分析了常用的三种典型体系结构,对比了他们各自的优缺点;同时结合本文的研究内容,对运动矢量复用、运动矢量优化和宏块模式映射这三种转码关键技术进行了分析。接着,本文对MPEG-2和AVS两种标准进行了研究,通过对比分析它们各自的技术特点、视频码流结构以及解析过程,找出了两种标准的主要差异,提出了在两者之间进行编码转换的总体思路,为后面的研究与实现指明了方向。最后,根据前面的研究基础提出了两种标准之间的快速转码方案,设计并实现了从MPEG-2到AVS以及从AVS到MPEG-2的视频转码软件。通过实验数据证明,本文所提出的转码方案与传统的基于像素域的级联转码方案相比,在转码效率上有较大的提高,而转码质量下降不大,能够满足主观视觉的需要。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-14
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本文研究的内容  12-13
  1.4 论文结构  13-14
第二章相关理论基础  14-22
  2.1 转码的体系结构  14-16
    2.1.1 基于像素域的级联转码体系结构  14-15
    2.1.2 基于像素域的快速转码体系结构  15-16
    2.1.3 基于DCT 域的转码体系结构  16
  2.2 转码的关键技术  16-21
    2.2.1 运动矢量复用  16-18
    2.2.2 运动矢量优化  18-20
    2.2.3 宏块模式映射  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第三章 MPEG-2 与AVS 标准对比分析  22-46
  3.1 视频编码标准概述  22-23
  3.2 MPEG-2 标准的特点  23-34
    3.2.1 MPEG-2 采用的关键技术  23-27
    3.2.2 MPEG-2 视频码流的结构  27-30
    3.2.3 MPEG-2 视频的解析过程  30-34
  3.3 AVS 标准的特点  34-43
    3.3.1 AVS 采用的关键技术  34-38
    3.3.2 AVS 视频码流的结构  38-40
    3.3.3 AVS 视频的解析过程  40-43
  3.4 两种标准的对比分析  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章 MPEG-2 到AVS 视频转码  46-59
  4.1 转码的体系结构  46-47
  4.2 转码的具体方法  47-48
  4.3 转码软件的实现  48-55
    4.3.1 软件总体设计  48-50
    4.3.2 数据结构说明  50-51
    4.3.3 函数功能描述  51-55
  4.4 实验结果及分析  55-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章 AVS 到MPEG-2 视频转码  59-69
  5.1 转码的体系结构  59-60
  5.2 转码的具体方法  60-61
  5.3 转码软件的实现  61-65
    5.3.1 软件总体设计  61-63
    5.3.2 数据结构说明  63
    5.3.3 函数功能描述  63-65
  5.4 实验结果及分析  65-68
  5.5 本章小结  68-69
第六章总结与展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-75
攻硕期间取得的研究成果  75-76

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