專利名稱：：一種mpeg-4sp到avs視頻轉(zhuǎn)碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于多媒體通信與視頻編碼
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法。
背景技術(shù)：
：視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)條件下解決不同終端、不同網(wǎng)絡(luò)接入方式所造成的視頻資源訪問和傳輸方式多樣化的有效手段，是提高多媒體應(yīng)用效率的關(guān)鍵。所謂視頻轉(zhuǎn)碼是指將一種編碼格式的視頻碼流轉(zhuǎn)換為另一種編碼格式的操作，這里的"編碼格式"包括組織視頻流所遵循的標準或協(xié)議(如MPEG-2/4、MPEG-4PartlOAVC/H.264、H.26x、AVS等)、圖像空間分辨率(即圖像尺寸，如CIF、QCIF、Dl等)、圖像序列時間分辨率(即幀率，如25fps、30fps等)、碼率和編碼工具(如容錯編碼、視頻水印等)。MPEG-4SP即MPEG-4的SimpleProfile。MPEG-4(part2)于1999年完成，主要針對甚低比特率通信應(yīng)用和多平臺資源的整合。數(shù)年來，MPEG-4SP已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并已成為IP監(jiān)控系統(tǒng)平臺中的主流視頻編碼標準。AVS(GB/T20090.2-2006)是我國制定的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的音視頻編碼標準，于2006年3月1日正式頒布實施。相關(guān)權(quán)威測試表明AVS編碼效率高，實現(xiàn)復(fù)雜度低；同時，我國掌握知識產(chǎn)權(quán)，故有望在今后成為國內(nèi)視聽產(chǎn)業(yè)中的主流標準。然而，當前AVS片源稀少，其產(chǎn)業(yè)化進程處于起步階段，在此期間，需要研究AVS轉(zhuǎn)碼技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)有編碼標準到AVS的平穩(wěn)過渡。在碼率自適應(yīng)轉(zhuǎn)碼應(yīng)用中，最簡單的轉(zhuǎn)碼器結(jié)構(gòu)是由一個解碼器串聯(lián)一個編碼器形成的，也稱為級聯(lián)型像素域轉(zhuǎn)碼器。此種類的轉(zhuǎn)碼器雖然結(jié)構(gòu)簡單，但計算復(fù)雜度高，未能有效地利用輸入碼流中的編碼信息。基于上述原理，目前已開發(fā)出的典型轉(zhuǎn)碼器結(jié)構(gòu)包括以截斷DCT(離散余弦變換)高頻系數(shù)直接實施二次量化為基礎(chǔ)的開環(huán)轉(zhuǎn)碼器；以省略運動搜索而僅作運動補償為主要思路的像素域閉環(huán)轉(zhuǎn)碼器；以DCT域運動補償為主要手段的快速DCT域轉(zhuǎn)碼器(SDDT)。但這些現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)碼器都具有缺點開環(huán)轉(zhuǎn)碼結(jié)構(gòu)由于完全省略了DCT/IDCT，所以操作簡單、轉(zhuǎn)碼速度快，但是直接重量化使得運動向量不匹配，最終導(dǎo)致了較大的預(yù)測誤差，所以轉(zhuǎn)碼圖像質(zhì)量差。SDDT的提出及算法優(yōu)化建立在假設(shè)DCT、IDCT、MC是線性操作的基礎(chǔ)上，然而在實際視頻編碼中大量使用了數(shù)值區(qū)間鉗制和取整操作，這都引入了不可忽略的漂移誤差；另外，SDDT控制復(fù)雜度較高，且僅能用于碼率自適應(yīng)轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)中。因此，目前尚未出現(xiàn)完整的實現(xiàn)MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼方法，特別是由于AVS采用了豐富的宏塊編碼模式，所以還必須設(shè)計基于變換域的AVS快速模式選擇算法。提供高質(zhì)量易實現(xiàn)的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方案，成為本
技術(shù)領(lǐng)域：
亟待解決的重要技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，為了能夠高質(zhì)量的進行視頻轉(zhuǎn)碼，本發(fā)明提出一種MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，實現(xiàn)步驟如下歩驟一，對MPEG-4SP碼流進行解壓縮操作得到MPEG-4SP數(shù)據(jù)，MPEG-4SP數(shù)據(jù)包含圖像空間域序列、當前圖像信息、宏塊編碼信息和運動信息，其中當前圖像信息包括圖像編碼類型、圖像尺寸和序列號，宏塊編碼信息包括各宏塊編碼模式和各模式下耗費的比特數(shù)，運動信息包括運動向量和參考圖像位置；歩驟二，對MPEG-4SP數(shù)據(jù)進行處理，包括以下四項內(nèi)容，根據(jù)轉(zhuǎn)碼業(yè)務(wù)對視頻序列空間分辨率和時間分辨率的實際需求，對圖像空間域序列進行時間域和/或空間域處理，得到具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列；根據(jù)當前圖像編碼類型，確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型；根據(jù)MPEG-4SP宏塊編碼信息，決定AVS宏塊編碼模式；根據(jù)MPEG-4SP運動信息，合成AVS宏塊運動向量；歩驟三，從AVS圖像編碼類型、具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列、AVS宏塊編碼模式和AVS宏塊運動向量得到AVS碼流。而且，在確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型時，進行如下步驟，首先，以MPEG-4SP中的視訊物件層為單元劃分AVS圖像序列；然后，以MPEG-4SP中的視頻對象平面為單元，根據(jù)視頻對象平面編碼類型確定相應(yīng)的AVS圖像編碼類型；最后，設(shè)定AVS碼流中每幀圖像僅包含唯一的條帶層。而且，在決定AVS宏塊編碼模式時，進行如下處理，若輸入宏塊模式為intra/intra—q，則在索引值為1的參考圖像上作運動搜索，并作INTRA/INTER模式選擇；若輸入宏塊模式為n0t_coded，則輸出宏塊以INTER模式編碼，并由AVS編碼器作P—Skip/P—16x16模式選擇；若輸入宏塊模式為inter/inter—q，則由AVS編碼器作P_16xl6/P—16x8/P_8xl6模式選擇；若輸入宏塊模式為inter4v，則輸出宏塊模式為P—8x8。而且，為了得到AVS碼流運動信息，將MPEG-4SP宏塊運動向量腳1(腳1—1,,1_力合成為AVS宏塊運動向量腳2(腳2_1，腳2—y)時，步驟如下，首先，按照下式調(diào)整輸出AVS宏塊運動向量精度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>然后，以調(diào)整后得到的AVS宏塊運動向量,2(腳2—x,腳2—力為起始點，使用正交搜索法，以SAD為匹配度量在尺寸為2的窗口內(nèi)進行二次運動向量搜索，實現(xiàn)運動向量的精化。而且，所述的正交搜索法實現(xiàn)歩驟如下首先，比較水平方向的水平起始點和其左鄰近點、右鄰近點的SAD，如果水平起始點的SAD較小，則停止水平搜索，水平起始點確定為水平方向的最小點；否則選擇左鄰近點、右鄰近點中SAD較小的點，再對該點和該點水平方向上非水平起始點的相鄰點進行比較，選擇兩點中SAD最小的點為后續(xù)的垂直搜索起始點；然后，比較垂直起始點和其上鄰近點、下鄰近點的SAD，如果垂直起始點的SAD較小，則停止垂直搜索，垂直起始點確定為垂直方向的最小點；否則選擇上鄰近點、下鄰近點中SAD較小的點，再對該點和該點垂直方向上非垂直起始點的相鄰點進行比較，選擇兩點中SAD最小的點為搜索的最佳匹配點。本發(fā)明提出的快速級聯(lián)型轉(zhuǎn)碼方案，和傳統(tǒng)級聯(lián)型像素域轉(zhuǎn)碼器相比作出了以下改進在輸入MPEG-4SP碼流完成解碼后進入AVS編碼前，添加時間域和空間域處理步驟，以應(yīng)對縮減幀率或/和裁剪圖像尺寸轉(zhuǎn)碼應(yīng)用需求；添加輸出運動向量合成和輸出宏塊編碼模式?jīng)Q策，根據(jù)本發(fā)明提出的關(guān)鍵轉(zhuǎn)碼策略，在MPEG-4宏塊編碼信息和運動信息基礎(chǔ)上得到AVS宏塊運動向量和宏塊編碼模式；對AVS宏塊運動向量進行修正和精化，并將其所得作為最終AVS運動信息。本發(fā)明提出的基于級聯(lián)結(jié)構(gòu)的快速MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼策略，能夠適用于高保真實時轉(zhuǎn)碼，經(jīng)測試(平臺INTEL3G+1GRAM+WINDOWS2003Server)表明相同編碼參數(shù)配置下，本發(fā)明所獲得的轉(zhuǎn)碼效率為級聯(lián)型轉(zhuǎn)碼器(MPEG-4參考解碼器XVID+AVS參考編碼器脂5.2c)的十倍以上，而輸出圖像質(zhì)量僅相差0.5dB上下。本發(fā)明結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強，能夠滿足目前幾乎所有的轉(zhuǎn)碼應(yīng)用需求，包括協(xié)議間轉(zhuǎn)碼、碼率自適應(yīng)轉(zhuǎn)碼、裁剪圖像尺寸轉(zhuǎn)碼、縮減序列幀率轉(zhuǎn)碼和增強型編碼工具轉(zhuǎn)碼(如視頻水印)。本發(fā)明特別適用于實現(xiàn)目前跨地區(qū)、跨行業(yè)的監(jiān)控網(wǎng)異構(gòu)條件下視頻資源的整合和集中瀏覽、傳輸和存儲。附圖1本發(fā)明實施例的快速級聯(lián)型像素域轉(zhuǎn)碼器原理附圖2a本發(fā)明的正交搜索法的水平方向搜索示意附圖2b本發(fā)明的正交搜索法的水平方向和垂直方向搜索示意圖。具體實施例方式本發(fā)明提出的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，實現(xiàn)步驟如下步驟一，將MPEG-4SP碼流通過進行完整解壓縮操作得到MPEG-4SP數(shù)據(jù)，MPEG-4SP數(shù)據(jù)包含圖像空間域序列、當前圖像信息(包括圖像編碼類型、圖像尺寸、序列號等)、宏塊編碼信息(各宏塊編碼模式、各模式下耗費的比特數(shù))和運動信息(運動向量、參考圖像位置)。步驟二，對MPEG-4SP碼流進行處理，包括有以下四項內(nèi)容，根據(jù)轉(zhuǎn)碼業(yè)務(wù)實際需求，對圖像空間域序列進行時間域和/或空間域處理，得到具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列；具體實施時進行時間域或空間域處理，或者是兩種都進行，可根據(jù)具體的帶寬等條件來調(diào)整，以滿足多種轉(zhuǎn)碼需求。根據(jù)當前圖像編碼類型，確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型；根據(jù)MPEG-4SP宏塊編碼信息，決定AVS宏塊編碼類型；根據(jù)MPEG-4SP運動信息，合成AVS宏塊運動向量；歩驟三，從AVS圖像編碼類型、具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列、AVS宏塊編碼模式和AVS宏塊運動向量得到AVS碼流。MEPG-4SP和AVS格式之間存在許多不同之處，主要包括①碼流結(jié)構(gòu)不同，MPEG-4SP采用基于對象描述的層次結(jié)構(gòu)，AVS采用基于圖像處理粒度的層次結(jié)構(gòu)；②幀內(nèi)預(yù)測方式不同，MPEG-4SP采用基于DCT域的自適應(yīng)DC、AC系數(shù)預(yù)測，AVS采用按照特定方向的空間域樣本值預(yù)測；③多模式運動搜索方式不同，MPEG-4SP僅提供對宏塊亮度分量按照16X16、8X8兩種方式劃分，AVS則可以提供對宏塊亮度分量按照16X16、16X8、8X16、8X8四種方式劃分；④多參考幀預(yù)測方式不同，MPEG-4SP僅使用最近解碼圖像進行幀間預(yù)測，而AVS最多可以使用最近解碼的兩幀圖像；⑤參考圖像插值不同，MPEG-4SP對亮度分量采用1/2精度像素插值，對整數(shù)樣本使用雙線性插值得到預(yù)測樣本，AVS對亮度分量使用1/4精度插值，通過4抽頭濾波器完成，色度分量使用1/8精度插值，通過4抽頭濾波器實現(xiàn)。因此實現(xiàn)MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼需要考慮到這些不同之處，本發(fā)明分為以下三個方面進行細致的處理，盡量歸納出轉(zhuǎn)碼策略以便具體實施時轉(zhuǎn)化處理MPEG-4SP和AVS碼流之間的差異(一)語法流映射在MPEG-4SP中，僅以傳統(tǒng)矩形幀的形式來描述圖像信息，故可以實現(xiàn)MPEG-4SP碼流到AVS碼流在語法層上的關(guān)聯(lián)。MPEG-4SP碼流中的視訊物件層(VOL)與JKS"序列頭的關(guān)聯(lián)參見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>其中，MPEG-4SP碼流中的視頻對象平面(VOP)單元包含了當前矩形幀的編碼控制信息和運動形狀紋理編碼motion—shape_texture();進一步地，motion—shape_texture()包含了宏塊層macroblock()，宏塊層又包含塊層block()。而AVS也采用了類似的結(jié)構(gòu)以組織圖像層至塊層的視頻碼流，但出于信道傳輸中差錯隱藏和恢復(fù)的需要，AVS定義了條帶劃分機制，將若干連續(xù)的宏塊行組織為一個條帶層，條帶層為圖像層中的可感知單元。因此，為了實現(xiàn)MPEG-4SP碼流語義到AVS碼流語義的對應(yīng)，可以設(shè)定AVS每幀圖像僅包含一個條帶。因此，本發(fā)明在確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型時，進行如下步驟，首先，以MPEG-4SP中的視訊物件層為單元劃分AVS碼流圖像序列；然后，以MPEG-4SP中的視頻對象平面為單元，根據(jù)視頻對象平面編碼類型確定相應(yīng)的AVS圖像編碼類型；最后，設(shè)定AVS碼流中每幀圖像僅包含唯一的條帶層。(二)I-VOP到I圖像轉(zhuǎn)碼I-VOP轉(zhuǎn)碼的核心是實現(xiàn)幀內(nèi)圖像中I宏塊編碼模式的映射。MPEG-4SP使用自適應(yīng)DC、AC系數(shù)預(yù)測算法，是基于DCT域的幀內(nèi)預(yù)測方案；而AVS幀內(nèi)預(yù)測是基于空間域樣本估計實現(xiàn)的，兩者之間無法實現(xiàn)關(guān)聯(lián)。故在轉(zhuǎn)碼時，將1-VOP中的宏塊完全解碼至空間域，并按AVS定義的I宏塊候選模式作幀內(nèi)預(yù)測模式選擇，以獲取具有最佳率失真性能的I宏塊模式。對MPEG-4SP碼流中Intra宏塊以級聯(lián)型方式轉(zhuǎn)碼。(三)P-VOP到P圖像轉(zhuǎn)碼P-VOP轉(zhuǎn)碼的關(guān)鍵在于運動向量和頂TER模式的關(guān)聯(lián)。在MPEG-4SP中MC是基于1/2像素精度圖像插值的，其運動向量的基本單位是l/2樣本；AVS亮度分量MC為1/4精度像素插值，色度分量則是基于1/8精度像素插值?，F(xiàn)在僅考慮保持圖像空間分辨率不變時的情況，假設(shè)解碼MPEG-4SP當前8X8塊的運動向量為腳l(腳l—x，腳1—力，AVS對應(yīng)位置塊的運動向量為腳2(,2—x,歸2_y)，則按照下式計算當前塊運動向量mv2—x=(mvl—x<<1)(a)腳2j=(腳lj《1)同時，由于mvl指向的參考圖像是最近一幀解碼的I-VOP或P-VOP，故為了避免漂移誤差，必須將當前AVS塊的參考索引值設(shè)為0，即表明/m;2指向的參考圖像是AVS編碼順序上最近一幀編碼幀的重構(gòu)圖像。另夕卜，MPEG-4SP對INTER宏塊可以按照16X16或者8X8模式編碼，容易找到上述兩種模式在AVS幀間編碼模式中的對應(yīng)關(guān)系。簡而言之，若輸入MPEG-4SP宏塊模式為16X16，則輸出AVS宏塊模式為P—16x16;若輸入MPEG-4SP宏塊模式為8X8，則輸出AVS宏塊模式為P—8x8;若輸入MPEG-4SP宏塊模式為not—coded，則輸出AVS宏塊模式為P—Skip。進一步地，若此時輸入塊以INTRA方式，則直接轉(zhuǎn)換為AVS協(xié)議中P圖像下的I—8x8模式。在遵循上述基本映射規(guī)則前提下，本發(fā)明進一步開發(fā)各模式下的轉(zhuǎn)碼策略■當輸入模式為not—coded時，解碼器直接將參考塊拷貝到當前塊所在區(qū)域即可。然而由于AVS采用的圖像插值精度和算法都與MPEG-4SP中所定義的不同，故直接將其映射為P—Skip,可能會引入較大的預(yù)測誤差。雖然如此，not—coded仍然能夠說明當前宏塊的運動特征，即宏塊內(nèi)2X2個塊的運動方向、程度幾乎一致。于是，本發(fā)明提出在AVS編碼器中按16X16模式作一次運動搜索，比較P—Skip和P—16xl6模式下的編碼性能，并擇優(yōu)作為最終輸出編碼模式?！雠c上述理由類似，當輸入宏塊模式為inter/inter—q時，本發(fā)明提出在AVS編碼器中附加搜索P—16x8、P—8xl6模式，最終選擇P—16xl6，P—8xl6,P—16x8中性能表現(xiàn)最佳者；■對P-V0P中的Intra宏塊，其表達的意思是"在參考圖像中找不到合適的匹配塊"。這可能是由于編碼區(qū)域的運動形式過于復(fù)雜(翻轉(zhuǎn)、顛倒、抖動等)造成的，也有可能是該區(qū)域在參考圖像中已經(jīng)運動出了圖像邊界。對后一種情況，由于AVS采用了多參考幀預(yù)測技術(shù)，故可以嘗試在另一幀參考圖像(參考索引值為l)中尋找匹配塊?！鍪褂帽景l(fā)明特別改進后的正交搜索法將基礎(chǔ)運動向量修正為精化運動向量，具體算法為參見圖2a,首先進行水平方向的搜索，比較水平方向的水平起始點1和其左鄰近點2、右鄰近點3的SAD，如果水平起始點1的SAD較小，則停止水平搜索，水平起始點1確定為后續(xù)的垂直搜索起始點；否則選擇左鄰近點2、右鄰近點3中SAD較小的點，再對該點和該點水平方向上非水平起始點的相鄰點進行比較，選擇兩點中SAD最小的點為后續(xù)的垂直搜索起始點；隨后在垂直方向，比較垂直起始點4和其上鄰近點5、下鄰近點6的SAD，如果垂直起始點4的SAD較小，則停止垂直搜索，垂直起始點確定為搜索的最佳匹配點；否則選擇上鄰近點5、下鄰近點6中SAD較小的點，再對該點和該點垂直方向上非垂直起始點的相鄰點7進行比較，選擇兩點中SAD最小的點為搜索的最佳匹配點，參見圖2b。進一步地，上述搜索算法的搜索起點為經(jīng)公式(a)處理后得到的候選運動向量，搜索算法以SAD(絕對差之和)為匹配規(guī)則，在尺寸為2的搜索窗口內(nèi)進行。綜合上述分析，對P-VOP到P圖像轉(zhuǎn)碼，總結(jié)出如下轉(zhuǎn)碼策略若輸入宏塊模式為intra/intra_q，則在索引值為1的參考圖像上作運動搜索，并作INTRA/INTER模式選擇；若輸入宏塊模式為not一coded，則輸出宏塊以INTER模式編碼，并由AVS編碼器作P—Skip/P—16x16模式選擇；若輸入宏塊模式為inter/inter—q，則由AVS編碼器作P_16xl6/PJ6x8/P_8xl6模式選擇；若輸入宏塊模式為inter4v，則輸出宏塊模式為P—8x8。按照上述步驟得到的宏塊編碼模式獲取輸出宏塊運動向量。當復(fù)用輸入運動向量時，按式(a)獲取正確的預(yù)測精度，對應(yīng)的塊參考索引值設(shè)為O。值得注意的是，上述涉及的模式符號都是MPEG-4SP或AVS協(xié)議中具有確定含義的標識符號，例如intra指幀內(nèi)、intra—q指量化、not—coded指跳過，P—16x16指16X16大小作幀間預(yù)測、inter指幀間、inter4v指16X16分4塊且每塊有獨立的運動向量。實施時可參考MPEG-4SP或AVS協(xié)議資料，本發(fā)明不予贅述。本發(fā)明提出的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法既可通過純軟件方式完成，也可通過將本方法固化到專用芯片中完成，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當同時包含方法和根據(jù)本發(fā)明方法制得的轉(zhuǎn)碼器產(chǎn)品。本發(fā)明提供的FCPDT結(jié)構(gòu)原理參見圖1:首先進行基本MPEG-4SP視頻流解碼操作，包括熵解碼、反量化l、反離散余弦變換，幀緩沖和運動補償；然后進行AVS編碼操作，包括整數(shù)變換、量化2、熵解碼，反量化2、反整數(shù)變換，以及幀緩沖和運動補償。在這一轉(zhuǎn)換過程中，MPEG4SP視頻流中的宏塊運動向量和宏塊編碼模式經(jīng)過視頻數(shù)據(jù)重采樣處理(包括時域下重采樣和空間域下重采樣)和運動向量重精化處理，轉(zhuǎn)換為AVS視頻流中的運動向量/編碼模式。與現(xiàn)有技術(shù)的MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼器相比，本發(fā)明提供的轉(zhuǎn)碼解決方案特點在于(1).所提出的快速級聯(lián)型像素域轉(zhuǎn)碼器對傳統(tǒng)級聯(lián)型像素域轉(zhuǎn)碼器作出了以下改進■在輸入MPEG-4SP碼流完成解碼后進入AVS編碼前，添加時間域和空間域處理模塊，以滿足縮減幀率或/和裁剪圖像尺寸的轉(zhuǎn)碼應(yīng)用需求；■添加輸出運動向量合成模塊和輸出宏塊編碼模式?jīng)Q策模塊，根據(jù)本發(fā)明提出的關(guān)鍵轉(zhuǎn)碼策略，在輸入運動向量、宏塊編碼模式(解碼輸入MPEG-4SP碼流得到)基礎(chǔ)上得到輸出運動向量和宏塊編碼模式；■在AVS編碼模塊中，對運動向量合成模塊得到的運動向量進行修正和精化，并將其所得作為最終AVS運動信息。(2).速級聯(lián)型轉(zhuǎn)碼器結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強，能夠滿足目前幾乎所有的轉(zhuǎn)碼應(yīng)用需求，包括協(xié)議間轉(zhuǎn)碼、碼率自適應(yīng)轉(zhuǎn)碼、裁剪圖像尺寸轉(zhuǎn)碼、縮減幀率轉(zhuǎn)碼和增強型編碼工具轉(zhuǎn)碼(如視頻水印)；(3).提出的MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼策略能夠適用于高保真實時轉(zhuǎn)碼，經(jīng)測試(平臺INTEL3G+1GRAM+WIND0WS2003Server)表明相同編碼參數(shù)配置下，本發(fā)明所獲得的轉(zhuǎn)碼效率為級聯(lián)型轉(zhuǎn)碼器(MPEG-4SP參考解碼器XVID+AVS參考編碼器RM5.2c)的十倍以上，而輸出圖像質(zhì)量僅相差O.5dB左右。下面，提供本發(fā)明具體實施的完整實現(xiàn)流程，以便更清晰的理解本發(fā)明的技術(shù)方案St印l將輸入MPEG-4SP碼流通過MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼器中的解碼模塊進行完整解碼操作得到圖像空間域序列、當前圖像信息(包括圖像編碼類型、圖像尺寸、序列號等)、編碼信息(各宏塊編碼模式、各模式下耗費的比特數(shù))和運動信息(運動向量、參考圖像位置)；St印2若解析得到MPEG-4SP的VOL起始碼0x00000120，則根據(jù)下面的映射規(guī)則合成AVS碼流的sequence頭信息，轉(zhuǎn)St印l:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>St印3若解析得到MPEG-4SP的VOP起始碼0x000001b6，則根據(jù)下面的映射規(guī)則合成對應(yīng)的AVS圖像，轉(zhuǎn)St印4:■若vop—coding—type=0，則轉(zhuǎn)碼輸出為AVS碼流I圖像■若vop—coding—type=1，則轉(zhuǎn)碼輸出為AVS碼流P圖像■設(shè)置當前AVS輸出圖像僅包含一個條帶層St印4按照光柵掃描順利，依次對當前圖像內(nèi)的宏塊進行處理。假設(shè)解碼MPEG-4SP碼流得到當前宏塊的編碼類型為mb—type，對應(yīng)4個亮度塊的運動向量為ffwl,(wvl_x,，wvl_:v,),/=0...3。若當前圖像為I圖像，轉(zhuǎn)St叩5;否則，轉(zhuǎn)St印6;St印5對當前宏塊按照AVS協(xié)議進行完整的頂TRA塊編碼流程，此時由AVS編碼器作幀內(nèi)宏塊模式選擇，轉(zhuǎn)Step9;St印6按照下面的規(guī)則，確定AVS宏塊候選搜索模式若mb—type^ot—coded,則候選模式包括P—Skip和P—16x16，并且將參考索引值設(shè)置為0;若mb—type=inter/inter—q，則候選模式包括P—16x16，P—8x16，P—16x8，并且將參考索弓I值設(shè)置為O;若mb—type=intra/intra—q，則候選模式包括P—Skip，P—16x16,P—8x16,P—16x8和1—8x8，并且將參考索引值設(shè)置為1。St印7對照相應(yīng)的候選模式，按照下面的算法確定AVS運動向量首先，按照下式調(diào)整輸出運動向量腳2,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>精度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>其次，以上述運動向量為起始點，使用改進后的正交搜索法，以SAD為匹配規(guī)則在尺寸為2的窗口內(nèi)進行二次運動向量搜索，即實現(xiàn)運動向量的精化。St印8對St印6St印7所獲取的候選模式計算對應(yīng)的編碼代價(失真度、編碼比特數(shù)等)，并由AVS編碼器完成模式選擇，轉(zhuǎn)St印9;St印9重復(fù)St印4St印8，直至當前圖像內(nèi)所有宏塊都已處理，轉(zhuǎn)St印10;St印lO重復(fù)St印lSt印9，直至輸入MPEG-4SP碼流已全部處理。權(quán)利要求1、一種MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于實現(xiàn)步驟如下，步驟一，對MPEG-4SP碼流進行解壓縮操作得到MPEG-4SP數(shù)據(jù)，MPEG-4SP數(shù)據(jù)包含圖像空間域序列、當前圖像信息、宏塊編碼信息和運動信息，其中當前圖像信息包括圖像編碼類型、圖像尺寸和序列號，宏塊編碼信息包括各宏塊編碼模式和各模式下耗費的比特數(shù)，運動信息包括運動向量和參考圖像位置；步驟二，對MPEG-4SP數(shù)據(jù)進行處理，包括以下四項內(nèi)容，根據(jù)轉(zhuǎn)碼業(yè)務(wù)對視頻序列空間分辨率和時間分辨率的實際需求，對圖像空間域序列進行時間域和/或空間域處理，得到具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列；根據(jù)當前圖像編碼類型，確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型；根據(jù)MPEG-4SP宏塊編碼信息，決定AVS宏塊編碼模式；根據(jù)MPEG-4SP運動信息，合成AVS宏塊運動向量；步驟三，從AVS圖像編碼類型、具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列、AVS宏塊編碼模式和AVS宏塊運動向量得到AVS碼流。2、如權(quán)利要求1所述的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于確定轉(zhuǎn)碼后輸出的AVS圖像編碼類型時，進行如下步驟，首先，以MPEG-4SP中的視訊物件層為單元劃分AVS圖像序列；然后，以MPEG-4SP中的視頻對象平面為單元，根據(jù)視頻對象平面編碼類型確定相應(yīng)的AVS圖像編碼類型；最后，設(shè)定AVS碼流中每幀圖像僅包含唯一的條帶層。3、如權(quán)利要求1所述的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于決定AVS宏塊編碼模式時，進行如下處理，若輸入宏塊模式為intra/intra—q，則在索引值為1的參考圖像上作運動搜索，并作INTRA/INTER模式選擇；若輸入宏塊模式為not—coded,則輸出宏塊以INTER模式編碼，并由AVS編碼器作P_Skip/P—16x16模式選擇；若輸入宏塊模式為inter/inter—q，則由AVS編碼器作P—16x16/P—16x8/P—8x16模式選擇；若輸入宏塊模式為inter4v，則輸出宏塊模式為P8x8。4、如權(quán)利要求1所述的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于為了得到AVS碼流運動信息，將MPEG-4SP宏塊運動向量腳1(,1—x,腳l—力合成為AVS宏塊運動向量mv2(mv2_x,wv2—y)時，步驟如下，首先，按照下式調(diào)整輸出AVS宏塊運動向量精度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>《1)然后，以調(diào)整后得到的AVS宏塊運動向量/m;2(附v2—jc,wv2—y)為起始點，使用正交搜索法，以SAD為匹配度量在尺寸為2的窗口內(nèi)進行二次運動向量搜索，實現(xiàn)運動向量的精化。5、如權(quán)利要求4所述的MPEG-4SP到AVS視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于所述的正交搜索法實現(xiàn)步驟如下，首先，比較水平方向的水平起始點和其左鄰近點、右鄰近點的SAD，如果水平起始點的SAD較小，則停止水平搜索，水平起始點確定為水平方向的最小點；否則選擇左鄰近點、右鄰近點中SAD較小的點，再比較該點和該點旁邊的垂直起始點的SAD，選擇兩點中SAD最小的點確定為水平方向的最小點就確定了；然后，在垂直方向進行和水平方向相同方式的搜索，比較垂直起始點和其左鄰近點、右鄰近點的SAD，確定垂直方向的最小點。全文摘要本發(fā)明涉及一種MPEG-4SP到AVS的視頻轉(zhuǎn)碼方法，其特征在于實現(xiàn)步驟如下，步驟一，對MPEG-4SP碼流進行完整解壓縮操作得到MPEG-4SP數(shù)據(jù)；步驟二，對MPEG-4SP數(shù)據(jù)進行處理以得到具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列、AVS圖像編碼類型、AVS宏塊編碼模式和AVS宏塊運動向量；步驟三，從具有規(guī)定空間和時間分辨率的圖像空間域序列、AVS圖像編碼類型、AVS宏塊編碼模式和AVS宏塊運動向量得到AVS碼流。本發(fā)明基于級聯(lián)結(jié)構(gòu)的快速MPEG-4SP到AVS轉(zhuǎn)碼策略，能夠適用于高保真實時轉(zhuǎn)碼，并且結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強，能夠滿足多種轉(zhuǎn)碼應(yīng)用需求。本發(fā)明特別適用于實現(xiàn)目前跨地區(qū)、跨行業(yè)的監(jiān)控網(wǎng)異構(gòu)條件下視頻資源的整合和集中瀏覽、傳輸和存儲。文檔編號H04N7/26GK101188756SQ200710168579公開日2008年5月28日申請日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日發(fā)明者立朱,李大龍,李小菲,胡瑞敏申請人:武漢大學(xué)