改善視訊在網路上傳輸的服務品質(QoS, Quality of Service) 是本論 文的主旨。因此提出以 MPEG-4 視訊標準為基礎的可調式視訊壓縮技術 (Scalable Video Coding)如圖 4-2,以因應網路頻寬的多變化性。本論文亦 對 MPEG-4 架構做部份的調整,使其架構更具備視訊傳輸的可調性使視
z 係數接著做反量化(Inverse-quantized)與反離散餘旋轉換(IDCT)。
經過這兩個步驟便產生一個 8×8 重建後的預測誤差區塊,再將此 重建區塊作插補(Interpolation)形成 16×16 的重建預測誤差區塊。
z 16×16 的重建預測誤差區塊與 16×16 預測區塊(Prediction Block) 相加,形成 16×16 的重建影像。
z 低通濾波器應用於區塊邊緣像素,將過濾後的區塊儲存於畫面記 憶體(Frame Memory)中作為往後的編碼所用。
圖 4-12 一維垂直方向直接取樣與立方迴旋插補法之 MPEG-4 編碼流程 圖
圖 4-12 為二維直接取樣與立方迴旋插補法之 MPEG-4 編碼流程圖,
說明如下:
z 輸入的影像先被切割成每個以 16×16 為單位的區塊,因此巨區塊 的單位便為 32×32。
z 16×16 的預測誤差區塊被次取樣(Decimation)至一個 8×8 的區塊。
z 以 32×32×2 為單位的巨方塊做移動估計。
z 每一個 16×16 區塊的預測是根據估測的移動向量而來,再將 16×
16 的預測誤差區塊計算出來。
z 接著便是將次取樣產生的 8×8 預測誤差區塊作 DCT 轉換與量化 的程序。並且與 H.263 相同的方式一樣,針對每個係數作可變動 長度編碼。
z 係數接著做反量化(Inverse-quantized)與反離散餘旋轉換(IDCT)。
經過這兩個步驟便產生一個 8×8 重建後的預測誤差區塊,再將此 重建區塊作插補(Interpolation)形成 16×16 的重建預測誤差區塊。
z 16×16 的重建預測誤差區塊與 16×16 預測區塊(Prediction Block) 相加,形成 16×16 的重建影像。
z 低通濾波器應用於區塊邊緣像素,將過濾後的區塊儲存於畫面記 憶體(Frame Memory)中作為往後的編碼所用。
圖 4-13 二維直接取樣與立方迴旋插補法之 MPEG-4 編碼流程圖
圖 4-13 為三維線性取樣與線性插補法之 MPEG-4 編碼流程圖,說明 如下:
z 每次同時輸入兩張影像,輸入的影像先被切割成每個以 16×16 為 單位的區塊,因此巨區塊的單位便為 32×32×2。
z 16×16×2 的預測誤差區塊被次取樣(Decimation)至一個 8×8 的區 塊。
z 以 32×32×2 為單位的巨方塊做移動估計。
z 每一個 16×16 區塊的預測是根據估測的移動向量而來,再將 16×
16 的預測誤差區塊計算出來。
z 接著便是將次取樣產生的 8×8 預測誤差區塊作 DCT 轉換與量化 的程序。並且與 H.263 相同的方式一樣,針對每個係數作可變動 長度編碼。
z 係數接著做反量化(Inverse-quantized)與反離散餘旋轉換(IDCT)。
經過這兩個步驟便產生一個 8×8 重建後的預測誤差區塊,再將此 重建區塊作插補(Interpolation)形成 16×16 的重建預測誤差區塊。
z 16×16 的重建預測誤差區塊與 16×16 預測區塊(Prediction Block) 相加,形成 16×16 的重建影像。
z 低通濾波器應用於區塊邊緣像素,將過濾後的區塊儲存於畫面記 憶體(Frame Memory)中作為往後的編碼所用。
圖 4-14 三維線性取樣與線性插補法之 MPEG-4 編碼流程圖
第5章 實驗結果
在本章節裡,實驗結果將利用主觀和客觀的評估方法來評斷,並將 列出本論文之實驗數據與影像。實驗的演算法是以四種編碼/解碼方式進 行:1D+MP4、2D+MP4、3D+MP4 與標準 MP4,其中 MP4 為 MPEG-4 演算法之縮寫。1D+MP4 是使用一維垂直方向直接取樣法及一維立方迴 旋插補法,結合 MPEG-4 演算法;2D+MP4 是採用二維直接取樣法及二 維立方迴旋插補法,結合 MPEG-4 演算法;3D+MP4 則是使用三維線性 取樣及插補法,結合 MPEG-4 演算法。所有實驗用之 MP4 均採用 Simple Profile 演算編碼,且以每秒 30 張頁框之頁框組(Group of Frames),頁框 型態為 IPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPI ( P between I = 29)。
為了比較各視訊編碼器的效能,將依不同維度的取樣/插補法與 MP4
Daughter(300 Frames)"、“Table(300 Frames)"等,又擷取一些較大格式 (640×480)×72Frames 的影片檔來做測試,其為“尖峰時刻(Rush hour)"、
“星際大戰(Star Wars)"、“全民情聖(Hitch)"、“野蠻遊戲(Jumanji)"、
“龍貓(Totoro)"的幾個影片片段。在這所有視訊檔中,皆會分別以 1D+MP4、2D+MP4 與 3D +MP4 編碼器做編碼,並將編解碼結果進行效 能比較。