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1、線性回歸模型論文回歸模型論文一種基于線性回歸模型的運(yùn)動(dòng)矢量重估算法摘要:針對(duì)H.264/AVC空間分辨率縮減的視頻轉(zhuǎn)碼,提出一種基于線性回歸模型的運(yùn)動(dòng)矢量重估計(jì)算法。它利用原始視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量與下采樣視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量之間的相關(guān)性,運(yùn)用線性回歸模型建模,得到下采樣視頻的運(yùn)動(dòng)矢量。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在保持率失真性能的同時(shí),計(jì)算復(fù)雜度明顯降低。 關(guān)鍵詞:視頻轉(zhuǎn)碼;H.264;線形回歸模型;運(yùn)動(dòng)矢量重估計(jì) AMotionVectorRe-estimationAlgorithmbasedonLinearRegressionModel YANGGao-bo1,XIAZhong-c
2、hao1,ZHANGZhao-yang2,WANGHui-qian1 (1.CollegeofComputerandCommunication,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China; 2.KeyLabofAdvancedDisplayandSystemApplications,MinistryofEducation,ShanghaiUniv,Shanghai200072,China) Abstract:ForthespatialresolutionreductionofH.264/AVCstream,amotionre-estima
3、tionalgorithmbasedonlinearregressionmodelisproposedinthispaper.Itexploitsthecorrelationbetweenthemotionvectorsoforiginalvideostreamandthoseofdown-sampledvideo,whichismodelledbylinearregressionmodeltoobtaintheestimatedmotionvectors.Experimentalresultsdemonstratethattheproposedapproachcansig
4、nificantlyreducethecomputationalcomplexityofthetranscoderwithonlyslightsacrificeofvisualquality. Keywords:videotranscoding;H.264/AVC;linearregressionmodel;motionvectorre-estimation 隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體通信的發(fā)展,不同網(wǎng)絡(luò)上各種視頻信息的交流需求在不斷增加。由于網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備的多樣性,編碼得到的視頻流不一定是最優(yōu)的。當(dāng)在具有不同的信道特征的網(wǎng)絡(luò)上,向具有不同的計(jì)算和顯示能力的用戶終端傳輸視頻流時(shí),
5、必須根據(jù)用戶環(huán)境動(dòng)態(tài)地調(diào)整視頻流。視頻轉(zhuǎn)碼通過改變視頻的碼率和空間分辨率等格式,使經(jīng)過處理后的視頻流滿足傳輸信道和解碼器的特殊要求[1-2]。目前,空間分辨率縮減的轉(zhuǎn)碼技術(shù)研究已經(jīng)較多,但大多數(shù)是針對(duì)MPEG-x視頻流。H.264/AVC是最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它采用了可變分塊大小運(yùn)動(dòng)估計(jì),多種幀內(nèi)預(yù)測模式以及多參考幀等新特征,具有編碼效率高和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),正在得到廣泛地應(yīng)用。因此,研究適合于H.264/AVC視頻流的空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼技術(shù)具有重要的意義。Zhang等[3]提出一種下采樣后快速模式匹配的算法,能節(jié)省轉(zhuǎn)碼的時(shí)間,但沒有處理8×4,4×8,4×4幀間模式,轉(zhuǎn)
6、碼質(zhì)量不高。Shen等[4]提出了一種新的R-D模式優(yōu)化選擇算法,能加快轉(zhuǎn)碼的速度,卻不能保證視頻的質(zhì)量。Cock[5]等提出一種基于開環(huán)轉(zhuǎn)碼結(jié)構(gòu)的低復(fù)雜度漂移誤差補(bǔ)償技術(shù),但是計(jì)算復(fù)雜度高。 運(yùn)動(dòng)矢量重估計(jì)是H.264/AVC視頻空間分辨率縮減轉(zhuǎn)碼的關(guān)鍵因素之一。文獻(xiàn)已有少量同類的研究,但并不成熟。Shen等[6]提出通過對(duì)原始視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加權(quán),但沒有對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,將可能產(chǎn)生塊效應(yīng)的積累,嚴(yán)重影響視頻的質(zhì)量。Shanableh等[7]提出直接利用原始視頻流運(yùn)動(dòng)矢量的中值或平均值,代替下采樣視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量。它具有計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn),但是當(dāng)某個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)矢量
7、明顯不同于周圍的塊時(shí),將產(chǎn)生較大的誤差?！ ∫曨l轉(zhuǎn)換編碼的關(guān)鍵在于充分利用部分解碼輸入碼流過程中易于得到的運(yùn)動(dòng)矢量等信息,以降低轉(zhuǎn)碼過程的計(jì)算量[2]。考慮到原始視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量與空間分辨率縮減后視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量具有較強(qiáng)的相關(guān)性,本文提出了一種基于線性回歸模型的運(yùn)動(dòng)矢量重估計(jì)算法,根據(jù)原始視頻流的運(yùn)動(dòng)矢量得到下采樣視頻的運(yùn)動(dòng)矢量,適合于H.264空間分辨率縮減的視頻轉(zhuǎn)碼。 1.轉(zhuǎn)碼器的體系結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)碼器的結(jié)構(gòu)可以分為兩類:級(jí)聯(lián)像素域轉(zhuǎn)碼結(jié)構(gòu)(CPDT)和DCT域轉(zhuǎn)碼結(jié)構(gòu)(DDT)。相對(duì)DDT結(jié)構(gòu),CPDT具有結(jié)構(gòu)
