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1、线性回归模型论文回归模型论文一种基于线性回归模型的运动矢量重估算法摘要:针对H.264/AVC空间分辨率缩减的视频转码,提出一种基于线性回归模型的运动矢量重估计算法。它利用原始视频流的运动矢量与下采样视频流的运动矢量之间的相关性,运用线性回归模型建模,得到下采样视频的运动矢量。仿真实验结果表明:在保持率失真性能的同时,计算复杂度明显降低。 关键词:视频转码;H.264;线形回归模型;运动矢量重估计 AMotionVectorRe-estimationAlgorithmbasedonLinearRegressionModel YA
2、NGGao-bo1,XIAZhong-chao1,ZHANGZhao-yang2,WANGHui-qian1 (1.CollegeofComputerandCommunication,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China; 2.KeyLabofAdvancedDisplayandSystemApplications,MinistryofEducation,ShanghaiUniv,Shanghai200072,China) Abstract:Forthespatialresolutionred
3、uctionofH.264/AVCstream,amotionre-estimationalgorithmbasedonlinearregressionmodelisproposedinthispaper.Itexploitsthecorrelationbetweenthemotionvectorsoforiginalvideostreamandthoseofdown-sampledvideo,whichismodelledbylinearregressionmodeltoobtaintheestimatedmotionvectors
4、.Experimentalresultsdemonstratethattheproposedapproachcansignificantlyreducethecomputationalcomplexityofthetranscoderwithonlyslightsacrificeofvisualquality. Keywords:videotranscoding;H.264/AVC;linearregressionmodel;motionvectorre-estimation 随着网络和多媒体通信的发展,不同网络上各种视频信息的交
5、流需求在不断增加。由于网络和终端设备的多样性,编码得到的视频流不一定是最优的。当在具有不同的信道特征的网络上,向具有不同的计算和显示能力的用户终端传输视频流时,必须根据用户环境动态地调整视频流。视频转码通过改变视频的码率和空间分辨率等格式,使经过处理后的视频流满足传输信道和解码器的特殊要求[1-2]。目前,空间分辨率缩减的转码技术研究已经较多,但大多数是针对MPEG-x视频流。H.264/AVC是最新的视频编码标准,它采用了可变分块大小运动估计,多种帧内预测模式以及多参考帧等新特征,具有编码效率高和网络适应性强等优点,正在得到广泛地应
6、用。因此,研究适合于H.264/AVC视频流的空间分辨率缩减转码技术具有重要的意义。Zhang等[3]提出一种下采样后快速模式匹配的算法,能节省转码的时间,但没有处理8×4,4×8,4×4帧间模式,转码质量不高。Shen等[4]提出了一种新的R-D模式优化选择算法,能加快转码的速度,却不能保证视频的质量。Cock[5]等提出一种基于开环转码结构的低复杂度漂移误差补偿技术,但是计算复杂度高。 运动矢量重估计是H.264/AVC视频空间分辨率缩减转码的关键因素之一。文献已有少量同类的研究,但并不成熟。Shen等[6]提出通过对原始视频流
7、的运动矢量进行加权,但没有对运动矢量的误差进行补偿,将可能产生块效应的积累,严重影响视频的质量。Shanableh等[7]提出直接利用原始视频流运动矢量的中值或平均值,代替下采样视频流的运动矢量。它具有计算量小的优点,但是当某个块的运动矢量明显不同于周围的块时,将产生较大的误差。 视频转换编码的关键在于充分利用部分解码输入码流过程中易于得到的运动矢量等信息,以降低转码过程的计算量[2]。考虑到原始视频流的运动矢量与空间分辨率缩减后视频流的运动矢量具有较强的相关性,本文提出了一种基于线性回归模型的运动矢量重估计算法,根据原始视频流的运
8、动矢量得到下采样视频的运动矢量,适合于H.264空间分辨率缩减的视频转码。 1.转码器的体系结构 转码器的结构可以分为两类:级联像素域转码结构(CPDT)和DCT域转码结构(DDT)。相对DDT结构,CPDT具有结构
