完全可伸缩视频编码的实现和改进*

提出了一种完全可伸缩视频编码的改进方法。首先给出了一种采用运动补偿时域滤波、二维离散小波变换和EZW编码的传统可伸缩编码方案,该方案将时间、空间、质量三方面的伸缩性有机地结合在一起,实现了完全可伸缩性能。针对运动补偿时域滤波技术中的GOP（group of pictures）结构和更新操作进行了改进,引入GOP结构自适应选择,降低系统内存需求和运算复杂度;采用基于人眼视觉系统特性的最小可觉差对更新操作中所引进的误差进行内容自适应修正。实验结果表明,编码效率和视频序列的重建质量都得到了显著的提高。     

可伸缩变换编码在H．263下的应用研究

本文给出了一种复杂度可伸缩的实现转换编码器设计方法,实现了计算量与视频转换编码质量之间的平衡。提出了一种基于H．263编码模型的复杂度可伸缩算法。     

基于长支集小波的可伸缩视频编码及其并行实现

离散小波变换由于具有良好的时空频率局域性和多分辨率特性，已经成为可伸缩视频编码的理想工具．可伸缩视频编码只需编码一次就可产生完全可伸缩的嵌入式码流，对码流的一部分解码可以得到不同质量和时空分辨率的视频、本文在MC-EZBC的基础上，通过采用提升型长支集小波进行亚像素精度的运动补偿时间滤波和空间分解实现了对MC—EZBC的改进，在中高码率时的性能可与H、264／AVC相比较．在南开之星上实现了并行编码，取得了较高的加速比．     

基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法

为提高可伸缩视频编码(SVC)在丢包的网络传输环境下的抗误码性能,提出了一种基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法。首先针对可伸缩视频编码的网络抽象层单元数据包头的特点,设计了一种新的网络抽象层单元的封装方案。然后将前向纠错编码的校验位在各层的分配转化为多约束条件下的优化问题,再引入惩罚函数将多约束优化问题转化为无约束优化问题,进而采用自适应遗传算法进行求解。仿真实验结果表明,与目前典型的非均等错误保护算法相比,该算法使重建的可伸缩视频编码的峰值信噪比的平均值提高了0.8dB~1.95dB,并有效提高了可伸缩视频编码在接收端的解码速度和重建质量。     

基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法

为提高可伸缩视频编码(SVC)在丢包的网络传输环境下的抗误码性能,提出了一种基于自适应遗传算法的SVC非均等错误保护算法。首先针对可伸缩视频编码的网络抽象层单元数据包头的特点,设计了一种新的网络抽象层单元的封装方案。然后将前向纠错编码的校验位在各层的分配转化为多约束条件下的优化问题,再引入惩罚函数将多约束优化问题转化为无约束优化问题,进而采用自适应遗传算法进行求解。仿真实验结果表明,与目前典型的非均等错误保护算法相比,该算法使重建的可伸缩视频编码的峰值信噪比的平均值提高了0.8 dB~1.95 dB,并有效提高了可伸缩视频编码在接收端的解码速度和重建质量。     

基于宏块的具有时域和SNR精细可伸缩性的视频编码

提出了一个高效灵活的视频编码方法，称为基于宏块的具有时域和SNR精细可伸缩性的视频编码方法（简称为PFGST视频编码方法），将原有的基于帧的渐进精细可伸缩的视频编码技术扩展为基于宏块的编码技术，即增强层编码中运动补偿和重建时所用的参考信息是基于宏块选择的而不是基于帧、然后将时域可伸缩特性引入到基于宏块的渐进精细可伸缩的视频编码中，从而实现了PFGST编码方案，在时域可伸缩的增强层编码中，根据运动补偿中使用的参考宏块的不同，提出了时域可伸缩增强层宏块编码的两种方法，由于在时域可伸缩的增强层编码中使用高质量的参考宏块不会造成任何误差传播，因此通过选用最佳的参考宏块，PFGST方法的编码效率得到了显著的提高，实验结果显示，同MPEG－4标准中的FGST编码方法相比，基于宏块的PFGST视频编码技术的编码效率提高了2．8dB，并且同样具有FGST的所有特性，即可以根据不同的通道，客户和服务器的需求来分别支持精细的SNR可伸缩特性，时域可伸缩特性和SNR－时域混合可伸缩特性。     

基于H.264 SVC的视频分层加密算法研究

随着可伸缩视频编码SVC(Scalable Video Coding)的普及,针对可伸缩视频的安全问题也越来越受到重视。目前大部分加密方案都是针对H.264/AVC编码标准来设计的。分析SVC新采用的技术,并率先提出了一种针对其特点的新的分层加密方案。该方案选取不同以往的视频关键信息,如层间预测运动向量,质量可分级关键帧等作为加密对象,根据所选信息的类型,结合用户所需求的安全等级,进行算法设计。试验结果表明该方案具有加密效果好、密钥量较低、实时性高等优点,并可以适应不同安全性需求的应用场合。     

基于可伸缩视频编码的率失真优化编码算法*

可伸缩视频编码（SVC）可实现视频流空间、时间和信噪比的完全伸缩,但在差错信道上传输容易引起误差扩散,为此提出一种基于SVC的率失真优化编码算法。该算法在分析了差错信道下传输可伸缩视频流误差扩散失真的基础上,在率失真优化模型中引入时间和信噪比分级的误差分级参数,并根据信道状态自适应地确定宏块编码模式。该算法能够有效地抑制误码在各分层的扩散,提高了可伸缩视频流的鲁棒性。仿真结果表明,算法与以往的算法相比具有更好的抗误码性能,适合视频数据在差错信道上的传输。     

一种利用FMO特性实现ROI可伸缩编码的方法

为了在限定带宽下得到更好的编码效率和视频质量,在对现有的感兴趣区域(Regions Of Interest, ROI)可伸缩编码进行分析的基础上,提出了一种利用H.264框架下的灵活宏块排序 (Flexible Macroblock Ordering, FMO) 特性实现基于ROI的分层可伸缩编码方法.该方法通过改善低带宽下ROI优先编码传输方式及时空域码流分配方案,克服了现有的ROI编码方法带来的边界效应和运动错位现象,在增强视频的整体主观质量的同时提高了码流的可伸缩性.仿真和统计试验结果表明,在较低带宽下,所提出的方法在编码性能和主观视觉效果上有较大的改善.     

一种适宜于传输的视频编码方案

可伸缩视频编码方案因其能够适应不同带宽的网络以及不同的终端,近年得到了极大的发展,本文介绍了可伸缩编码方案所用的关键技术-基于运动补偿的时域滤波器(MCTF)、空域可伸缩、SNR域可伸缩,并提出了一种新的码流组织与选取方案.     

基于小波变换的多视角视频可伸缩编码系统

构建基于离散小波的多视角编码系统。对多视角视频进行四维小波分解,包括一维时间分解、一维视角分解和二维空间分解。利用小波的多分辨特性和嵌入式编码器时间、空间、视角及质量可伸缩的特点,在一定带宽限制下,采用率失真优化的方法对各个子带的码率进行优化截断。实验结果表明,该编解码系统具有较好的视频重建图像质量。     

可伸缩视频码流的熵编码组合优化方法

分析可伸缩视频编码系统中由嵌入式零树编码生成的码流特征,提出一种利用最优预测估计思想将算术编码和游程编码相结合,实现熵编码优化的新方法。实验结果表明,该方法比传统自适应算术编码的效率提高了10%左右,达到了进一步压缩数据的目的。     

基于RDWT-子带运动补偿的可扩展视频编码方法

随着技术的发展，视频编码方法要求的不再仅是压缩效率，还包括码流的可扩展性．本文提出了一种基于RDWT-子带运动补偿的可扩展视频编码方法．首先对输入帧组进行空域DWT分解，在其后集成运动补偿过程的时域分解步骤中，使用冗余离散小波变换（RDWT）分解得到的各相位子带作为候选，选取一个最佳相位子带作为预测，提高运动补偿效率；在编码阶段，提出基于子带扫描顺序的改进3DSPIHT技术，保障码流的扩展特性．实验表明，所提出的方法获得较高编码效率的同时，提供了码流的高度可扩展特性。     

Distributed video coding with adaptive two-step side information generation for smart and interactive media

Conventional video coding standards, such as MPEGx and H.26x, use a hybrid architecture of block-based motion compensation and discrete cosine transform (DCT) within the structure of a complex encoder and a simple decoder. Contrary to conventional video codecs, Wyner-Ziv (WZ) video coding, which is a practical application of distributed video coding (DVC) based on the Slepian-Wolf and WZ theorems, exploits the source correlation at the decoder, thereby allowing for the development of simpler encoders. However, the current WZ video coding algorithms cannot match the coding performance of conventional video coding. In order to improve the coding performance of transform-domain WZ video coding, an adaptive two-step side-information generation method is thus proposed for evaluation and analysis in this study. The proposed method uses decoded WZ frames in the down-sampled spatial resolution along with already decoded coefficients to successively improve rate-distortion (RD) performance as the decoding progresses. The experimental results show that the proposed method, compared to previous WZ video coding method, shows improved coding performance, particularly under critical conditions, such as cases with high motion content.     

基于整数小波变换的零树编码的多位平面并行算法

为了解决整数小波变换与传统零树编码(EZW)算法相结合产生的量化阈值的选取问题,有人提出了基于整数平方量化阈值的零树编码(ISZW)算法。但是, 由于ISZW使用连续的整数平方作为量化阈值, 缩短了相邻阈值间的距离,却增加了编码的次数,降低了编码速度。为此设计了基于整数小波变换的零树编码的多位平面并行算法, 其中每个位平面的编码仅需对位平面进行一遍扫描,大大提高了ISZW的编码速度。     

基于小波域的视频压缩编码MRME算法的研究

小波变换将视频帧分解为一系列的不同频带的子图像,在该方法中,高分辨率的运动矢量由低分辨率的运动矢量预测,并且在每一步都要进行矢量修正.为了进一步提高运动补偿的效率,提出了一种只对运动区域进行运动补偿的多分辨率运动补偿(MRME)算法,根据当前帧和参考帧小波系数,运动区域由自适应的运动检测算法得到,实验结果表明,这种方法在运算时间、信噪比和码长度方面都得到了令人满意的结果.     

码率可分级小波视频编码算法的研究

对于多种视频传输业务,传统的分层可分级性已不能很好地满足要求,编码器需要提供码率可分级性.采用改进的零树小波编码算法生成了高性能的嵌入式码流,实现了一个码率可分级视频编解码器.而在码率可分级编解码算法中,同一码流需要在较大的码率范围内保持编码效率.目前的解决方案在目标码率提高时,重建图像的质量得不到有效的改善.指出了码率可分级编码算法不仅要考虑误差扩散问题,还要考虑帧间依赖关系,并提出了一种新的算法.实验结果表明,该算法使同一码流能在多种码率下提供更好的重建图像的质量,而且所提算法可用于其他采用运动补偿算     

基于CAC的数字视频安全编码研究

对于视频压缩领域,基于上下文的自适应编码(CAC)是一类新出现的高效熵编码方法。为了对数字视频进行实时安全编码,提出了一种基于CAC的数字视频安全编码方案,并首先建立了以CAC安全编码器为核心的安全编码链,然后给出了基于上下文的自适应二进制算术安全编码(CABASC)和基于上下文的自适应变长安全编码(CAVLSC)两种安全编码操作。实验结果表明,该方案具有较好的安全性、实时性和软件易实现性,可作为进一步研究CAC安全编码的基础。