H.263-MPEG-4-H.264多标准视频转换编码系统关键技术研究

【摘要】： 近年来,随着第三代移动通信技术的不断完善,3G网络在全球进入快速发展阶段,固定网络与3G网络的融合(FMC)逐渐成为通信行业的未来发展趋势。多媒体子系统IMS基于IP的承载技术,采用SIP会话控制协议,支持移动和固定网络的接入,将在端到端的IP多媒体业务与网络融合方面发挥关键作用。 本文中开发的视频转换编码器是一款基于MSC8122 DSP硬件平台的嵌入式多通道视频转换编码解决方案,应用于IMS媒体网关中,提供多路、同时的H.264, H.263和MPEG-4多种视频格式的实时转换,能根据客户端的要求实现图像分辨率、帧率和比特率的转换。该视频转换编码器在差错环境中有很强的稳定性,可以对有线、无线网络数据传输过程中发生的差错进行有效的差错恢复。 本论文首先对视频转换编码技术及其相关的视频编解码标准进行综述性介绍,然后紧紧围绕多标准视频转换编码器在IMS媒体网关中的实现,主要对转换编码器的功能、软件架构、时域转编码算法、网络传输和容错算法,以及转换编码器的优化等方面进行了详细讨论。 本文的主要贡献有: 1、本文提出了一种新的运动矢量合成算法,该算法高效地实现了H.263、MPEG-4和H.264标准的运动矢量合成,目前已经应用于视频转换编码器中。 2、本文提出并实现了一套适合DSP硬件实现的RTP码流处理和信道差错检测和掩盖方案,对提高视频转换编码系统的实时性、稳定性和容错性起了关键作用。 3、本文提出了一种H.264快速帧内模式选择算法,该算法在JM参考软件和视频转换编码器中速度提升明显。 4、本文中,视频转换编码器完全实现实时转码,对于CIF格式的输入码流,H.263和MPEG-4之间的转换编码速度最快,最高达到308帧每秒;从H.263和MPEG-4向H.264的转换编码,速度最高达到168帧每秒。