【安防知識(shí)網(wǎng)】視頻轉(zhuǎn)碼是一種將已壓縮的視頻數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式的技術(shù),其中視頻數(shù)據(jù)的格式參數(shù)包括信源格式、分辨率、碼率等。相應(yīng)地,轉(zhuǎn)碼也主要分為:信源格式、降碼率、降分辨率等多種轉(zhuǎn)碼。
在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,通過視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換是保障監(jiān)控視頻整合和共享的有效手段(如圖1所示)。具體而言,視頻轉(zhuǎn)碼在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用方式主要包括以下幾種:
圖1 基于視頻轉(zhuǎn)碼的視頻監(jiān)控系統(tǒng)
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信源格式轉(zhuǎn)碼:信源格式轉(zhuǎn)碼能夠通過不同信源格式之間的語法映射,將壓縮視頻從原始信源壓縮格式轉(zhuǎn)換為目標(biāo)信源壓縮格式,從而適應(yīng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)信源格式的異構(gòu)性;
降碼率轉(zhuǎn)碼:降碼率轉(zhuǎn)碼能夠通過對壓縮視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行二次量化,將其從較高的原始碼率轉(zhuǎn)換為較低的目標(biāo)碼率,從而適應(yīng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)信道帶寬的異構(gòu)性;
降分辨率轉(zhuǎn)碼:降分辨率轉(zhuǎn)碼能夠通過空間下采樣和跳幀,將壓縮視頻數(shù)據(jù)由較高的空間和時(shí)間分辨率轉(zhuǎn)換為較低的空間和時(shí)間分辨率,以適應(yīng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端計(jì)算和顯示能力的異構(gòu)性。對于視頻轉(zhuǎn)碼,最簡單的方案就是全解全編,即解碼器將輸入碼流完全解碼成原始視頻序列,編碼器再將這個(gè)視頻序列編碼為目標(biāo)格式。但是這種方案沒有利用轉(zhuǎn)碼輸入視頻流的信息,轉(zhuǎn)碼效率很低。因此,如何基于轉(zhuǎn)碼前后視頻流的相關(guān)性,在已知輸入視頻流特征信息的條件下盡量提高輸出視頻流的轉(zhuǎn)碼效率,是視頻轉(zhuǎn)碼的核心問題。
目前基于信息重用的視頻轉(zhuǎn)碼方案可以大致分為四種:像素域閉環(huán)方案、開環(huán)方案、頻率域閉環(huán)方案、快速頻率域閉環(huán)方案:
像素域閉環(huán)方案:同全解全編方案類似,不同的是能夠重用原始碼流中的宏塊模式和運(yùn)動(dòng)矢量信息,因此不需要或者只需要部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和模式選擇,從而顯著提高了轉(zhuǎn)碼速度;
開環(huán)方案:直接在壓縮域(DCT域)上進(jìn)行轉(zhuǎn)碼,因而轉(zhuǎn)碼的速度最快,但是,因?yàn)樵谵D(zhuǎn)碼過程中會(huì)產(chǎn)生漂移誤差,因此開環(huán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)碼器在轉(zhuǎn)碼后視頻質(zhì)量有較大的損失;
頻率域閉環(huán)方案:與開環(huán)方案相比,頻率域閉環(huán)方案在編碼部分引入了閉合回路來消除漂移誤差的影響,能夠獲得較好的視頻質(zhì)量;與像素域閉環(huán)方案相比,頻率域閉環(huán)方案避免了變換和反變換的計(jì)算,能夠獲得較低的計(jì)算復(fù)雜度;
快速頻率域閉環(huán)方案:在頻率域閉環(huán)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步省略了一次頻域運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償計(jì)算,從而能夠獲得更低的計(jì)算復(fù)雜度,同時(shí)還可以節(jié)省一半運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償所需要的幀緩存空間。