RU2420912C1 - Method of distributing and transcoding video content - Google Patents
Method of distributing and transcoding video content Download PDFInfo
- Publication number
- RU2420912C1 RU2420912C1 RU2009143443/09A RU2009143443A RU2420912C1 RU 2420912 C1 RU2420912 C1 RU 2420912C1 RU 2009143443/09 A RU2009143443/09 A RU 2009143443/09A RU 2009143443 A RU2009143443 A RU 2009143443A RU 2420912 C1 RU2420912 C1 RU 2420912C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discrete cosine
- elements
- matrix
- cosine transform
- mpeg
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое техническое решение относится к области телевидения и цифровой обработки видеоинформации, а именно к способам декодирования сжатых видеоданных, и предназначено для проектирования систем декодирования на основе трехмерного дискретного косинусного преобразования (далее ДКП-3D) видеоданных.The proposed technical solution relates to the field of television and digital video processing, in particular to methods for decoding compressed video data, and is intended for the design of decoding systems based on three-dimensional discrete cosine transform (hereinafter DCT-3D) video data.
Известен и широко применяется способ кодирования и декодирования видеоданных MPEG-4, основанный на двухмерном дискретном косинусном преобразовании для устранения пространственной избыточности кадров и использовании сложных алгоритмов предсказания и компенсации движения для устранения временной избыточности видеопоследовательностей [Ричардсон Я. Мир цифровой обработки. Видеокодирование. Н. 264 и MPEG 4 - стандарты нового поколения. - М.: Техносфера, 2006. - 113 с.].Known and widely used is the method of encoding and decoding MPEG-4 video data, based on a two-dimensional discrete cosine transform to eliminate spatial frame redundancy and use complex motion prediction and compensation algorithms to eliminate temporal redundancy of video sequences [J. Richardson. World of digital processing. Video coding. N. 264 and MPEG 4 are the standards of the new generation. - M .: Technosphere, 2006. - 113 p.].
В известном способе на этапе декодирования восстановление видеоданных осуществляется только для программ, закодированных MPEG-4, и характеризуется высокой сложностью реализации, что затрудняет его аппаратную реализацию при создании видеосистем на кристалле.In the known method, at the decoding stage, video data recovery is carried out only for programs encoded by MPEG-4, and is characterized by high implementation complexity, which complicates its hardware implementation when creating video systems on a chip.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сути является способ транскодирования MPEG AVC - MPEG-2 (компания Cisco) для приема сигналов MPEG AVC и их преобразования в формат MPEG-2 (www.cisco.com или www.cisco.ru).Closest to the claimed in its technical essence is a method of transcoding MPEG AVC - MPEG-2 (Cisco) for receiving MPEG AVC signals and converting them to MPEG-2 format (www.cisco.com or www.cisco.ru).
Основным недостатком способа-прототипа является невозможность транскодирования программ, закодированных ДКП-3D.The main disadvantage of the prototype method is the inability to transcode programs encoded DCT-3D.
Технический результат заявляемого способа заключается в обеспечении эффективного распространения и транскодирования видеоданных для формирования видеопоследовательностей, содержащих Intra-кадры из видеопрограмм, закодированных ДКП-3D, за счет выполнения модифицированного обратного косинусного преобразования по времени.The technical result of the proposed method is to ensure the effective distribution and transcoding of video data to form video sequences containing Intra frames from video programs encoded by DCT-3D by performing a modified inverse cosine transformation in time.
Это достигается тем, что способ распространения и транскодирования видеоконтента с использованием трехмерного дискретного косинусного преобразования отличается тем, что в заявляемом способе после приема элементарного потока, закодированного трехмерным дискретным косинусным преобразованием, последовательно выполняют энтропийное декодирование, модифицированное обратное дискретное косинусное преобразование по времени, прямое сканирование и энтропийное кодирование полученных коэффициентов для формирования элементарного потока стандарта MPEG, причем модифицированное обратное дискретное косинусное преобразование по времени выполняют одной операцией умножения матрицы всех коэффициентов, полученных обратным сканированием по всем плоскостям куба, на однократно сформированную общую матрицу переквантования, элементы которой образованы умножением элементов матрицы деквантования на элементы матрицы обратного дискретного косинусного преобразования по времени и затем делением получившихся произведений на элементы матрицы квантования MPEG.This is achieved in that the method for distributing and transcoding video content using a three-dimensional discrete cosine transform is characterized in that in the inventive method, after receiving an elementary stream encoded by a three-dimensional discrete cosine transform, entropy decoding, a modified inverse discrete cosine transformation in time, direct scanning and entropy coding of the obtained coefficients for the formation of an elementary stream with MPEG standard, moreover, the modified inverse discrete cosine transformation in time is performed by one operation of multiplying the matrix of all coefficients obtained by inverse scanning on all planes of the cube by a once-generated common quantization matrix, the elements of which are formed by multiplying the elements of the dequantization matrix by the elements of the matrix of the inverse discrete cosine transformation in time and then dividing the resulting products into elements of the MPEG quantization matrix.
Представленный чертеж поясняет суть предлагаемого технического решения.The presented drawing explains the essence of the proposed technical solution.
На чертежах изображена структурная схема системы распространения и транскодирования сжатых видеоданных на основе трехмерного дискретного косинусного преобразования, с помощью которой реализуется данный способ.The drawings show a structural diagram of a system for distributing and transcoding compressed video data based on a three-dimensional discrete cosine transform, with which this method is implemented.
Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.The proposed method can be implemented as follows.
Система транскодирования сжатых видеоданных на основе ДКП-3D содержит (фиг.1а) устройство 10 транскодера, включающего последовательно соединенные блок 11 энтропийного декодирования, блок 12 модифицированного обратного ДКП-1D (ОДКП-1D), блок 13 прямого MPEG сканирования, блок 14 энтропийного кодирования и блок 15 формирования элементарных потоков, а блок 12 (фиг.1б) включает последовательно соединенные блок 121 обратного сканирования и деквантования, блок 122 ОДКП-1D по времени и блок 123 квантования MPEG.The transcoding system for compressed video data based on DCT-3D comprises (Fig. 1a) a transcoder device 10 including a series-connected entropy decoding unit 11, a modified reverse DCT-1D unit (ODKP-1D) 12, a direct MPEG scanning unit 13, an entropy encoding unit 14 and a unit 15 for generating elementary streams, and a block 12 (Fig. 1b) includes serially connected
Система распространения и транскодирования сжатых на основе ДКП-3D видеоданных работает следующим образом.The distribution and transcoding system of compressed video data based on DCT-3D works as follows.
Элементарный поток ДКП-3D, поступающий на вход блока 10 транскодера последовательно подвергается энтропийному декодированию, модифицированному ОДКП-1D, прямому сканированию, энтропийному кодированию и формированию элементарного потока MPEG в блоках 11, 12, 13, 14 и 15 соответственно.The DKP-3D elementary stream arriving at the input of the transcoder block 10 is subjected to entropy decoding, modified by ODKP-1D, direct scanning, entropy coding, and the formation of an MPEG elementary stream in
Далее, для описания сути способа, необходимо раскрыть принцип работы блока 12 модифицированного ОДКП-1D, позволяющего транскодировать видеоданные из программ, закодированных способом ДКП-3D, в переквантованные трансформанты для формирования элементарного потока MPEG. Блок 12 работает следующим образом.Further, to describe the essence of the method, it is necessary to disclose the operating principle of
Для распространения и транскодирования видеоконтента с использованием трехмерного дискретного косинусного преобразования необходимо выполнить три наиболее затратные операции:For the distribution and transcoding of video content using three-dimensional discrete cosine transform, it is necessary to perform the three most expensive operations:
а) вначале все трансформанты F*ДКП-3D(x, y, t) по всем плоскостям куба подвергаются обратному сканированию и деквантованию в блоке 121 путем умножения на элементы матрицы квантования qДКП-3D(x, y, t):a) first, all F * DKP-3D transformants (x, y, t) on all planes of the cube are backscanned and dequantized in
где FДКП-3D(x, y, t) - деквантованные коэффициенты ДКП-3D; х, y - частотно-пространственные координаты, a t - частотно-временная координата трансформанты F*;where F DCT-3D (x, y, t) are the dequantized coefficients of DCT-3D; x, y - frequency-spatial coordinates, at - time-frequency coordinate of the transform F *;
б) выполняют обратное ДКП-1D по времени блоком 122:b) perform the reverse DCT-1D in time block 122:
, где where
; ;
в) полученные новые значения коэффициентов снова подвергают квантованию блоком 123, но теперь по методу MPEG, путем деления на соответствующие и заранее вычисленные коэффициенты матрицы qMPEG (x, y):c) the obtained new values of the coefficients are again quantized by
. .
В предложенном способе выполняется объединение этих трех операций (т.е. а, б и в) с получением формулы более простого модифицированного обратного ДКП-1D по времени с переквантованием блоком 12 (фиг.1а):In the proposed method, these three operations are combined (i.e., a, b and c) to obtain the formula for a simpler modified inverse DCT-1D in time with quantization by block 12 (Fig. 1a):
. .
Особенностями реализации предлагаемого способа являются:Features of the implementation of the proposed method are:
- снижение трафика в глобальных сетях распределения данных и распространения видеоконтента и, следовательно, скорости потока по входу транскодера в 1,5…2 раза для видео стандартного разрешения и в 2…4 раза для видео высокой четкости по сравнению с существующими способами транскодирования видеоконтента;- reduced traffic in global networks for the distribution of data and the distribution of video content and, consequently, the flow rate at the transcoder input by 1.5 ... 2 times for standard definition video and 2 ... 4 times for high definition video compared to existing methods for transcoding video content;
- обеспечение перераспределения трафика между двумя видами сетей передачи видеоданных, в которых требуется экономия трафика (глобальные сети Интернет, спутниковое телевещание, IP-телевидение), и сетей, в которых этого ограничения не требуется;- ensuring the redistribution of traffic between two types of video data transmission networks in which traffic saving is required (global Internet, satellite broadcasting, IP-television), and networks in which this restriction is not required;
- простота реализации переквантования, заключающаяся в замене трех матриц деквантования ДКП-3D, обратного косинусного преобразования и квантования MPEG в одну матрицу, элементы которой рассчитываются однократно при смене параметра квантования по формуле (1);- ease of implementation of quantization, which consists in replacing the three matrices of dequantization DKP-3D, inverse cosine transformation and quantization of MPEG into one matrix, the elements of which are calculated once when changing the quantization parameter by the formula (1);
- повышение качества видео за счет декодирования ДКП-3D и формирования из них Intra-кадров (с наименьшими потерями) в соответствии со стандартом MPEG.- improving the quality of the video by decoding DCT-3D and the formation of Intra frames (with the least loss) from them in accordance with the MPEG standard.
Большинство применяемых на практике декодеров могут принимать видеосигналы программ, закодированные только форматом MPEG, а предложенный способ позволяет принимать видеосигналы программ, закодированных способом ДКП-3D, что делает его востребованным и универсальным для доставки видеоконтента высокой четкости по спутниковым каналам с технологией видеокомпрессии MPEG.Most decoders used in practice can receive video signals of programs encoded only by the MPEG format, and the proposed method allows you to receive video signals of programs encoded by the DCT-3D method, which makes it popular and universal for delivering high-definition video content via satellite channels with MPEG video compression technology.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009143443/09A RU2420912C1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Method of distributing and transcoding video content |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009143443/09A RU2420912C1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Method of distributing and transcoding video content |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2420912C1 true RU2420912C1 (en) | 2011-06-10 |
Family
ID=44736815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009143443/09A RU2420912C1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Method of distributing and transcoding video content |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2420912C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557449C1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-07-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Video encoding and decoding method based on three-dimensional discrete cosine transform |
RU2571732C2 (en) * | 2013-11-08 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "МобиВита" | Control device and method of controlling network streaming of video data to network user device |
-
2009
- 2009-11-24 RU RU2009143443/09A patent/RU2420912C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
TOMOYOSHI OGURI et al. 3D CUBE video coding using phase correlation motion estimation, Electronics and Communications in Japan (Part III: Fundamental Electronic Science), Volume 89 Issue 5, 19 Jan 2006, c.c.32-38. К. VISWANATH et al, Wavelet to DCT transcoding in transform domain, Springer-Verlag London Limited, 05 January 2009. FURHT B. et al. An adaptive three-dimensional DCT compression based on motion analysis, Symposium on Applied Computing Proceedings of the 2003 ACM symposium on Applied computing, SAC 2003, Melbourne, cc.765-768. NORKIN ANDREY et al. A LOW-COMPLEXITY MULTIPLE DESCRIPTION VIDEO CODER BASED ON 3D-TRANSFORMS, 14th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2006), Florence, 4-8 September 2006. NI WEII et al. Novel video coding algorithm based on 3D-binDCT, OPTOELEOTRONIOS LETTERS, Vol.1, No.3, 15 Nov. 2005, cc.228-231. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571732C2 (en) * | 2013-11-08 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "МобиВита" | Control device and method of controlling network streaming of video data to network user device |
RU2557449C1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-07-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства Обороны Российской Федерации (Минобороны России) | Video encoding and decoding method based on three-dimensional discrete cosine transform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102063385B1 (en) | Content adaptive entropy coding for next generation video | |
US20130022116A1 (en) | Camera tap transcoder architecture with feed forward encode data | |
RU2559691C2 (en) | Decoding method, decoder, software product, software application for mobile wireless communication device, and electronic consumer product | |
US20120063517A1 (en) | Method and apparatus for hierarchical picture encoding and decoding | |
AU2013403225A1 (en) | Features of base color index map mode for video and image coding and decoding | |
US9357213B2 (en) | High-density quality-adaptive multi-rate transcoder systems and methods | |
US20160050440A1 (en) | Low-complexity depth map encoder with quad-tree partitioned compressed sensing | |
CN113994687A (en) | Temporal processing for video coding techniques | |
CN101232625A (en) | High efficient multidimensional video stream encoding and decoding method | |
CA2886995A1 (en) | Rate-distortion optimizers and optimization techniques including joint optimization of multiple color components | |
Dissanayake et al. | Performance comparison of HEVC and H. 264/AVC standards in broadcasting environments | |
US8243798B2 (en) | Methods and apparatus for scalable video bitstreams | |
EP3245787A1 (en) | Gradual updating using transform coefficients for encoding and decoding | |
CN101309404A (en) | Resolution descending video transcoding method and transcoding device thereof | |
WO2007026440A1 (en) | Image information compression method, image information compression device, and free viewpoint television system | |
US20150063469A1 (en) | Multipass encoder with heterogeneous codecs | |
US20090304081A1 (en) | Coding device and method for scalable encoding of movie containing fields | |
RU2420912C1 (en) | Method of distributing and transcoding video content | |
Frojdh et al. | Next generation video compression | |
WO2013106482A1 (en) | Quantization matrix (qm) coding based on weighted prediction | |
US9313516B2 (en) | Method for transcoding video streams with reduced number of predictions | |
Salah et al. | Hevc implementation for iot applications | |
US20140169481A1 (en) | Scalable high throughput video encoder | |
JP2011228785A (en) | Format conversion device, video distribution apparatus, multiplexer, format conversion method, video distribution method and program | |
Wang et al. | Distributed Depth Video Coding Based on Compressive Sensing and Gaussian Mixture Models |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120807 |