Temporal video transcoding from h.264/avc-to-svc
Maria del Rosario Garrido Cantos · Dialnet (Universidad de la Rioja) · 2012
En los ultimos anos la demanda de contenidos multimedia y de terminales para visualizarlos ha crecido espectacularmente. Normalmente, esos contenidos estan codificados para reducir la capacidad de almacenamiento necesaria y el consumo de ancho de banda al transmitirlos. Las redes sobre las que se transmiten estos contenidos son heterogeneas, al igual que los terminales de los usuarios que presentan diferentes caracteristicas en cuanto a ancho de banda, tamano de pantalla, capacidad de procesamiento, etc. Actualmente, la mayoria de contenidos multimedia codificados lo estan en H.264/AVC, con unas determinados frames por segundo, resolucion o calidad y, por tanto, no pueden adaptarse a diferentes anchos de banda o dispositivos. Sin embargo, esta adaptacion del video si que es posible si el contenido esta codificado usando esquemas de codificacion escalable. Uno de esos esquemas es SVC (Scalable Video Coding). SVC proporciona escalabilidad temporal, espacial, de calidad o una combinacion de las tres. Eso es posible gracias a su estructura de organizacion en capas (una capa base y una o varias de mejora). La capa base representa la menor tasa de transmision, resolucion y calidad y cada capas de mejora aumenta los frames por segundo, la resolucion y la calidad. Eliminando capas de mejora del flujo de datos codificado se consigue adaptar el ancho de banda del canal o a las caracteristicas del dispositivo. Para que los contenidos existentes ya codificados en H.264/AVC sin ningun tipo de escalabilidad puedan beneficiarse de esta escalabilidad es necesario un transcodificador eficiente de H.264/AVC a SVC que realice dicha transcodificacion mas rapido que si se decodificara y volviera a codificar de nuevo cada video. Esto es posible reutilizando informacion de la decodificacion de H.264/AVC para acelerar partes de la codificacion en SVC. En esta tesis se proponen varias tecnicas para acelerar dicha codificacion en el marco del desarrollo de un transcodificador de H.264/AVC a SVC con escalabilidad temporal. Para ello se hacen varias propuestas: ? Reduccion de complejidad del proceso de Estimacion de Movimiento: Antes de abordar este problema, se realiza un analisis previo del tiempo que necesita el codificador para codificar cada capa temporal para centrar la aplicacion de las tecnicas propuestas en las que se consumiera mas tiempo. Despues, se propone una tecnica que emplea los vectores de movimiento procedentes del decodificador de H.264/AVC para reducir dinamicamente el area de busqueda en SVC. Los resultados obtenidos muestran que se consigue una reduccion considerable de tiempo, manteniendo la eficiencia. ? Reduccion de complejidad del proceso de Decision de Modo: Otro de los procesos que consume gran parte del tiempo en la transcodificacion de la secuencia es la decision de modo. Para reducir la complejidad de dicho proceso se propone un mecanismo para acelerarlo basado en el uso de tecnicas de Data Mining para construir un arbol de decision, que en funcion de la informacion extraida en el proceso de decodificacion de H.264/AVC, decida el tipo de particion en SVC. De esta forma, se reduce significativamente la complejidad del codificador de SVC, tal y como demuestran los resultados obtenidos. Estas tecnicas para reducir la complejidad permiten implementar un transcodificador eficiente de H.264/AVC a SVC con escalabilidad temporal.