SVC視頻編碼算法的優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，視頻編碼技術(shù)近幾年也得到不斷發(fā)展，同時(shí)面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多種視頻服務(wù)得到快速的發(fā)展并廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的多種領(lǐng)域。當(dāng)前視頻編碼技術(shù)目標(biāo)不再是僅僅去追求更高的編碼壓縮效率，而是在提高壓縮效率的同時(shí)增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和終端設(shè)備的適應(yīng)性。因此，可伸縮性視頻編碼（Scalable Video Coding，SVC）技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，特別是2007年JVT組織提出的H.264可伸縮視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，是目前SVC技術(shù)中解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

2、和終端的多樣性的最好解決方案之一。SVC只需要對(duì)視頻序列需要通過(guò)編碼器進(jìn)行一次編碼，就可以得到含有時(shí)域、空域和質(zhì)量域等多種可伸縮信息的視頻碼流，用戶可以根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境情況和終端設(shè)備的能力來(lái)選擇最合適的碼流進(jìn)行傳輸或解碼播放。
　　首先，本文在研究視頻并行編碼算法基礎(chǔ)上，對(duì)SVC的圖像組級(jí)、幀級(jí)和片級(jí)的并行可行性進(jìn)行了分析。并使用了面向共享內(nèi)存的多線程并行編程語(yǔ)言O(shè)penMP在SVC編碼器官方參考模型JSVM中實(shí)現(xiàn)了圖像組級(jí)的并行

3、編碼算法。然后，使用Intel多媒體擴(kuò)展指令集中的視頻加速指令對(duì)SVC的編碼耗時(shí)模塊進(jìn)行了并行優(yōu)化。測(cè)試結(jié)果表明，圖像組級(jí)并行算法以及結(jié)合了多媒體指令并行優(yōu)化和圖像組級(jí)的并行算法提升SVC的編碼速度均非常明顯。
　　其次，本文分析了SVC的模式選擇算法功能模塊，并提出了一種SVC增強(qiáng)層的快速模式選擇算法。該算法根據(jù)基本層和增強(qiáng)層宏塊的層間統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，并充分的利用了SVC空域相關(guān)性和時(shí)域相關(guān)性，減少候選模式數(shù)量。測(cè)試結(jié)果表明，該算

4、法在視頻圖像質(zhì)量降低和碼率增加極小的情況下，大大縮短了編碼時(shí)間。
　　最后，本文給出了一個(gè)基于IP網(wǎng)絡(luò)的SVC傳輸應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)的節(jié)目碼流均是由優(yōu)化后的SVC編碼器編碼而成，并采用MPEG-2傳輸流進(jìn)行打包封裝，通過(guò)TCP方式發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中。系統(tǒng)由SVC視頻服務(wù)器和客戶端SVC播放器兩大部分組成，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)單路播放和多達(dá)32路畫(huà)面瀏覽播放，并實(shí)現(xiàn)了碼流的自適應(yīng)層間切換功能。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)工作正常，在單路畫(huà)面和32