AVS到H.264视频转码技术研究与实现

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视频转码技术是数字音视频产业中一个重要的领域。随着一系列视频编码标准的提出以及应用领域的需求发展,视频转码技术将得到更加广泛的研究和应用。本文研究的主要内容就是我国自主知识产权的AVS标准向国际最优秀的H.254标准转换过程中的一系列关键技术,并最终实现视频转码系统。   本文首先根据两种编码标准的异同,比较几种经典转码系统结构的优缺点,确定本文采用的转码系统结构,即设计了一种改进的快速像素域转码结构。这种结构在像素域进行转码,简化了H.264编码端的帧内预测、运动估计和运动补偿过程,降低转码的计算复杂度。   其次,分别研究了AVS到H.264转码中帧内和帧间的关键技术。在帧内转码部分,研究室提出了根据方差信息确定H.254编码端的宏块编码模式方法,在此基础上,本文利用AVS的模式信息和块的SAD值,缩小候选模式范围,预测H.264端的具体模式,降低了计算复杂度,完成了AVS到H.264帧内模式快速映射算法。在变换系数转换方面,研究室提出了一种S变换,节省了许多操作。本文将S变换在转码系统中实现,但由于残差不匹配,目前像素域的Ⅰ帧转码中不采用S变换。   帧间转码部分,在帧间分块模式映射方面继承了AVS中原有的分块信息,利用变换系数和SAD值选择8x8块的分割方法,确定H.264端的分块模式,提出了AvS到H.264帧间分块模式映射算法;利用AVS端的运动矢量信息,针对不同的分块模式,进行不同的小范围运动矢量搜索,得到最后的运动矢量,提出了针对AVS到H.264的运动矢量重用算法。   最后,根据前面的转码系统结构和帧内、帧间转码算法,在VC++6.0环境下搭建了一个AVS到H.264快速转码系统。并采用不同特点的视频序列对该系统进行测试,实验结果表明本文的转码系统能够在保证视频质量的同时,有效的减少转码时间,提高视频转码的效率。然后将此转码系统移植到DM642处理器平台上,搭建了一个基于DSP的转码系统,并对系统做了初步的优化,对优化前后的系统性能进行测试。结果表明,该系统能够正确有效的进行转码,为以后实现转码系统的应用奠定了基础。
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