数字音视频压缩技术、标准与应用研究

《数字音视频压缩技术、标准与应用研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字音视频压缩技术、标准与应用研究（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、题华东师范大学博士后出站报告报告人：指导老师：流动站：工作站：赵渔武题星皇! 王国虫! 送二钧2 0 0 5 年3 月1 5 日博士后出站报告数字音视频压缩技术、标准与应用研究A B S T R A C Tw i t l lt h ed e v e l o p m e n to fd i g i t a lA u d i oV i d e oC o d i n gt e c h n o l o g y , d i g i t a lA u d i oV i d e oC o d i n gS t a n d a r di sm o r ea n dm o r ei m p o r t a n

2、t D u r i n gt h ec o u r s eo fp o s t d o c t o r a lr e s e a r c h ，w ed i ds o m er e s e a r c h e si nf o l l o w i n ga s p e c t s ：F i r s t ，t h eh i s t o r y ，t h ep r o c e s so fe s t a b l i s h i n g ，t h ea p p l i c a t i o n ，a n dt h eI n t e l l e c t u a lP r o p e r t yR i g

3、h t sP o l i c yo fi n t e r n a t i o n a ld i g i t a lA u d i oV i d e oC o d i n gS t a n d a r da r ed e s c r i b e di nt h ep a p e r E s p e c i a l l NW em a i n l yd i s c u s sA V SS t a n d a r d ，w h i c hi sr e s e a r c h e da n dd e v e l o p e db yc h i n at h e m s e l v e s T h i

4、sI n t e l l e c t u a lP r o p e r t yR i g h t sP o l i c yo ft h eA u d i oV i d e oC o d i n gS t a n d a r dW o r k i n gG r o u po fC h i n ai sv e r yo u t s t a n d i n gi nt h a ti to v e r c o m e st h eo b s t a c l e so ft h ec h a r g eo fP r o p e r t yR i g h t s ，w h i c hi sc o n f

5、r o n tw i t ho t h e rd i 【百t a lA u d i oV i d e oC o d i n gS t a n d a r d s S e c o n d ，S o m en e wa l g o r i t h m so fd i g i t a lA u d i oV i d e oc o d i n gt e c h n o l o g yi sp r e s e n t e di nt h i sp a p e r , s u c ha ss t a r t - - c o d e - e m u l a t i o na n dt r a n s c o

6、 d i n gt e c h n o l o g y S t a r t - c o d e - e m u l a t i o ni sa ni m p o r t a n tp a r to fd i g i t a lA u d i oV i d e oc o d i n gt e c h n o l o g y ,w h i c hb e l o n g st os y s t e m sl a y e rc o d i n g T h eS t a r t c o d e e m u l a t i o ni nt h ep a p e ri sa l le f f e c t i

7、 v em e t h o df o rr a n d o ma c c e s s i n ga n df o rc o r r e c t i n gt h ed a t a ，B e s i d e s ，t r a n s c o d i n gt e c h n o l o g yi sd i s c u s s e di nt h ep a p e Lw h i c hi se m p h a s i so nt h ei s s u eo ft h en o i s ea d d i n gi nt h ec o u r s eo f t r a n s c o d i n gf

8、 r o mM P E G - 2t oA V S T h i sp a p e rf i r s tp r e s e n t sh o wt oc a l c u l a t et h et h r e s h o l do ft h eP S N Ro fap r o g r a m ，a n dt h e np r e s e n t saf o r m u l ao fc a l c u l a t i n gt h eP S N Ro fap r o g r a mb a s e do ns t a t i s t i c a lc o n c e p t I na d d i t

9、 i o n ，d u r i n gt h ec o u r s eo fp o s t d o c t o r a lr e s e a r c h ，w ed e v e l o p e dt h eH 2 6 4d e c o d e ra n dA V Se n c o d e ra n dd e c o d e rs y s t e m A n dt h eA V Se n c o d e ra n dd e c o d e rs y s t e mc a nb ea c c o m p l i s h e dt h ee n c o d i n g ，t r a n s m i

10、t t i n ga n dr e c e i v i n gt h ev i d e oa n da u d i od a t a ，i nw h i c he n c o d i n gi sn o n r e a l t i m e ，w h i l ec o d i n gi sr e a l t i m e A n dt h i sp r o j e c tw o nt h eT e c h n o l o g i c a lI n n o v a t i v ep r i z ei nS h a r I g h a iI n t e r n a t i o n a lI n d u

11、 s t r yF a i L博士后出站报告数字音视频压缩技术、标准与应用研究I 、摘要在博士后工作期间，主要进行了以下几个方面的研究工作： 数字音视频压缩标准的制定、进展以及相关的知识产权问题； 数字音视频压缩编码技术研究 数字音视频压缩标准的实现与应用 本文第一章，阐述了国际国内相关标准的历史、制定过程、应用前景以及知 识产权问题等。特别重点介绍了我国自主制定的音视频编码标准A V S 。A V S 的 最重要的创新点在于新颖的专利池管理策略。克服了目前国际标准如M P E G 一4 、 H 2 6 4 等面临的专利收费问题。 开始码技术是音视频压缩编码中的重要组成部分，它属于系统层编码。

12、利用 开始码可以实现码流的随机访问以及容错纠错等功能。在H 2 6 3 、M P E G 一2 等所 使用的开始码方法的基础上，提出了高效的开始码方法，并申请了多项专利技术。 其中一项专利技术己经被A V S 采纳。由于所申请专利多数没有公开，所以本文 不能叙述得太详细。 转码技术在数字音视频的实际应用中显得特别有用，因为很多场合需要转 码。例如从M P E G - 1 到M P E G 一2 、从M P E G 一2 到H 2 6 4 、从M P E G 一2 到A V S 等， 再广泛一点，高清到标清、隔行到逐行等也算转码。存在的格式和标准越多，需 要转码的场合就越多。本文重点研究了M P

13、 E G 2 到A V S 的转码中噪音的叠加问 题。M P E G 一2 和A V S 都是有损压缩标准，一个经过M P E G 2 压缩的节目解码后 重新用A V S 压缩，必然会引入新的失真( 噪音) 。分析清楚两次压缩后节目噪音 的叠加特性，对控制节目质量和码率是非常重要的。本文首先用代数方法给出了 一个节目客观质量( P S N R ) 的下限，然后用概率论的方法给出了一个估计节目 客观质量的经验公式。 除了理论研究外，在博士后工作期间，先后主持开发了H 2 6 4 解码器和A V S 编解码系统，在H 2 6 4 和A V S 的实现与应用方面做了一些探索。其中A V S 编解 码

14、系统在P C 上实现了一个完整的音视频节目制作、传输和接收系统，编码端为 非实时编码，解码端实时解码。该项目在2 0 0 4 年上海工业博览会上获得了创新奖。博士后出站报告数字音视频压缩技术、标准与应用研究2 、标准的制定、进展以及知识产权问题2 1 数字电视的世纪挑战与机遇数字音视频编解码标准作为数字电视为龙头的数字音视频产业的共性基础 标准，具有巨大的产业带动力。新世纪以来，随着编解码技术本身的进步和芯片 集成度、计算速度的实现条件的发展，数字音视频编解码技术标准面临更新换代 的历史性机遇。 上个世纪9 0 年代初，数字音视频编解码标准M P E G 2 的完成，正式拉开了 数字电视的发展

15、历程。1 9 9 4 年，I S O I E C 制定完成了M P E G 一2 标准，树立了数 字电视信源标准的里程碑。1 9 9 7 年，欧洲D V B 和美国A T S C 两大数字电视信道 标准传输标准相继完成。M P E G 2 信源标准和D V B A T S C 信道标准的结合，在 1 9 9 7 年形成了数字电视的解决方案。数字电视是当前和未来一段时期全球高新 技术产业的一个竞争重点。从1 9 9 7 年开始在全球范围内，数字电视一直处于渐 进式增长状态中，各方面材料显示，数字电视的产业高潮不久即将来临。 新世纪以来，我国的D V D 产业遇到专利阻击，经历了迅速窜升到迅速衰落

16、 的戏剧性变化，各界都在关注我国类似产业特别是数字电视产业会不会重韬覆 辙。D V D 案例实际上是新世纪我国面临的专利战的一次前哨战。为了保护自己 在知识产权方面的利益，发达国家对我国企业发动专利战的外国企业将越来越 多，战场将蔓延到各大经济体和经济领域。应该清醒地认识到，外商对我国专利 战的主要目标不是收取权利金，更不是收取合理的权利金，而是迫使我国企业沦 落为没有自主品牌、自主技术的廉价“代工商”，自己则稳居利润丰厚的产业链 的上游( 专利战略) 和下游( 品牌战略) 。 数字电视领域是否会面临同样问题，必须进行客观、深入分析。一方面，我 国不是没有任何基础技术或自主专利，数目巨大的国外专利也并不代表国外完全 控制了技术主动权，特别是在一些特定领域，我国可以发现相对优势，不必妄自 菲薄。另一方面，我国也很难制定出完全不涉及任何国外技术的自主标准，不能 夜郎自大，我们能做的是在进行深入技术和产业分析的基础上，综合我国在技术、 标准、知识产权和产业方面的相对优势，打一场稳步发展的“持久战”，逐渐成 为技术、