一种基于单环结构的扩展基本层FGS视频编码方法

可分级编码是解决Internet流视频应用中网络带宽不断波动的一种有效方法，所以MPEG-4标准中采用了FGS(fine granularity scalability)编码方法来获得精细颗粒可分级能力，但其代价是编码效率的下降。为解决此问题，现提出在增强层中采用运动补偿的MC加FGS(motion compensation加FGS)结构，用于去除FGS方案中增强层在时域上的冗余，以提高FGS方案编码效率的双环和单环两种方法。在比较了两种结构各自的优缺点后，选定了一种复杂度小、实现简单、效率高的单环结构，并提出了对单环结构的缺陷进行改善的方法。实验结果表明，该方法的编码性能优于MPEG-4 FGS方法。     

FGS编码视频传输的非均匀FEC保护

本文提出了在丢包网络传输过程中,针对FGS分级编码视频流的优先级差异,提供非均匀FEC编码保护,同时考虑采用一致的信源信道联合统计率失真模型作为约束,根据一定的传输信道带宽和平均丢包率,联合优化信源编码码率和非均匀FEC编码码率的分配.该方法应用于丢包网络的视频传输,可以有效地适应网络传输条件的变化,提高信道带宽利用率,增强视频的传输质量.     

基于MPEG-4 FGS的视频流量模型

目前MPEG-4精细颗粒度可伸缩性(Fine Graruldty Scalability，FGS)编码视频正成为视频流服务的一种主要的业务流，因此，针对MPEG-4FGS视频流量进行建模对于网络性能仿真和通信网络设计具有十分重要的意义。该文首先介绍了MPEG-4FGS编码原理，然后对MPEG-4FGS视频流量的统计特性进行了分析，在此基础上，提出了基于MPEG-4FGS的视频流量模型。实验结果表明，该模型能较好地拟合原视频帧序列大小，且能根据网络带宽的动态变化进行适应的码率分配。     

基于无线视频传感器网络的失真优化路由算法

针对无线视频传感器网络链路不稳定、重建质量要求不高的特点,提出一种适应多描述编码（MDC）可靠传输的路由算法EDLOR。该算法充分考虑了视频编码速率、时延受限、网络丢包等因素,以多描述峰值信噪比（PSNR）作为优化目标,使视频总体失真最小化;然后根据计算结果,将多描述编码分配到指定的路径进行传输。实验结果表明,EDLOR路由算法能够提高平均PSNR,降低了网络丢包率,提升了总体视频质量。     

多描述编码技术的新发展

随着通信与视频编码技术的发展，通过网络与无线信道传输视频内容成为可能，但在这些应用环境下，视频内容会因为丢包(网络)或信道失效(无线信道)而造成数据丢失。解决信道传输错误的问题可以从信源编码、信道编码及信源信道联合编码3种途径进行改进。如今多描述编码已被证明是克服传输错误，尤其是丢包的一种有效的信源编码方法。为了使人们对多描述编码研究的现状有一概括了解，首先介绍了多描述编码的主要特征；然后分别从信源编码及信道编码的角度归纳了及现有解决丢包问题的主要方法；接下来深入讨论了多描述编码的应用与研究的新进展；最后指出了多描述编码发展的方向。     

一种适合3G网络传输的H.264 实时视频容错编码

为了在3G网络上传输H.264实时视频流,提出了一种鲁棒性容错编码策略.该系统首先将视频序列分成两个子序列分别进行编码,并在不同路径中传输,以降低因信道突发错误而造成连续丢包的概率,对丢失的数据则采用高精度的双向加权运动补偿进行预测.为了使出错子流快速恢复正常解码状态,采用多参考帧策略,使用正确解码子流的参考帧作为出错子流的参考帧来进行预测编码,以消除误差扩散.实验结果表明,该方法在无线网络环境中不仅能有效地抵抗误码和丢包对传输图像质量的影响,而且能保证视频流的正常播放和改善图像质量.与相关方法比较,该方法提高重建图像质量超过0.6dB.     

基于网络丢包的网络视频质量评估

针对传统的视频质量评估模型对于在包交换网络中传输的压缩视频（网络视频）进行质量评估的局限性,如对视频质量进行评估时实时性差、没考虑人眼的视觉感知等问题,提出了一种基于网络丢包的网络视频质量评估模型。该模型采用了统计学理论,它可根据视频编码、封装传输的特点,通过可量化的评价指标来评定视频质量受网络丢包的影响程度,以评估网络视频质量。利用该模型进行网络视频质量评估,不仅资源开销小、实时性好,而且特别适合对实时传输的视频流进行视频质量评估。为了验证该模型的正确性与可靠性,采用它与MPQM模型分别对受系列丢包率影响的视频序列进行了评估实验。实验结果表明,该模型的评价结果能较好地吻合MPQM模型的评价结果,且符合人眼的视觉效果。     

一种基于中间视点的多视点立体视频FGS可分级方案

基于MPEG-4标准FGS可分级技术,提出一种将FGS可分级、视点可分级相结合的多视点立体视频可分级算法。该算法中,中间视点作为基本层进行编码,各视点均预测自中间视点,并产生各相应视点的FGS增强层。编码器结构中,分为I、P、B帧三种情况进行讨论,并针对这三种情况进行改进。所提方案具有灵活、广泛的可分级性能,能适应多种不同的传输需求。实验结果验证了该方案的多视点可分级性。     

精细可伸缩性视频编码算法的研究

在MPEG-4的视频流化框架中提出了精细可伸缩性视频编码FGS(FineGranularityScalable)算法,增强了码流对带宽的适应性和抗误码能力,但是在FGS增强层编码中使用的是栅格扫描方式,当大多数宏块被解码时,整帧图像的质量能够得到有效的提高,但是当某一层的码流不可用时,只有图象帧的上边缘区域得到增强,而不能有效地增强图象帧的感兴趣区域—图像的中间部分,该文提出了一种水环扫描方式(WaterRingScanning),先编码图像帧的感兴趣区域,然后再编码图像的其它部分,这样就能有效地提高解码后图像的主观质量,而且保留了FGS原有的各种优良性能。     

一种实时无线网络自适应视频编码方案

MPEG-4中引入的精细可扩展性编码(FGS)具有网络适应力强、容错性能高、终端自适应等特点，但是与非可扩展性编码相比，编码效率与视频质量较低。文章在FGS的基础上，提出了一种自适应运动补偿精细可扩展性编码方案以及相应的控制算法。与传统的FGS相比，在同等网速率下，提高了视频质量近2db，并且提供了在容错能力、编码效率和终端解码能力三者之间的动态平衡。     

精细分级视频码流传输和容错性能的研究

精细分级编码是解决网络异构性的有效方法之一。编码输出码流的容错性能是衡量编码技术性能的重要指标。该文实现了一个支持精细分级编码的H.264编解码器,并对精细分级码流在IP网上的传输性能进行了研究。提出了一种精细分级码流容错传输打包策略。实验结果表明,该方案具有良好的容错性能。     

FGS码流在Internet上的鲁棒性传输研究

研究了在存在丢包的Internet环境下FGS(精细粒度可分级)码流的鲁棒性传输。分析了应用于网络视频流的FGS视频编码方案在存在丢包环境下的鲁棒性，并与不分级编码方案比较；利用FGS的分级特点，设计合适的数据包保护策略来增强它的传输鲁棒性，实验结果表明使用不等数据包保护策略，FGS比不分级编码方案有更好的传输鲁棒性。     

一种改进的基于滑动窗口的FGS码率分配算法

FGS使用灵活性强的位平面编码技术可平滑适应带宽变化。首先分析了现有基于滑动窗口的FGS码率分配算法时延大的不足,进而提出了一种低时延的改进算法。其根据相邻帧的差异程度,通过小滑动窗口插帧的方法来达到原来算法中大滑动窗口的效果。实验表明,在不降低太多码率分配效能的前提下,该算法能充分达到低时延的目的。     

细粒度扩展视频均等质量流化算法

细粒度扩展(fine-granularity-scalability,简称FGS)编码具有很强的灵活性和较好的视频流化性能,故已被MPEG-4和H.26L等标准所采用.FGS编码的一个突出特点是可以随意裁减以适应网络带宽的变化.但是,简单的裁减方法容易造成连续图像质量抖动过大,而用户通常希望流化视频的图像质量尽可能地平滑.在相关研究的基础上,针对非实时流化应用,分别讨论了在无损和有损条件下进行FGS编码均等质量流化的算法.该算法基于FGS的分段线性率失真模型和滑动窗口,在无损条件下,使用二分法,在当前窗口中的所有帧之间进行速率分配,以实现均等质量流化;在有损条件下,通过自适应的启发式算法,并结合前向纠错(forward error correction,简称FEC)技术来达到同样的目的.实验结果表明:在两种情况下,该算法均可以获得较好的流化效果,使流化视频的图像质量更加平滑.     

精细粒度分层编码技术综述

随着Internet上流视频应用的增加，对于视频编码的要求也与以往有了变化，视频编码方法正经历了从单层到分层编码，再到嵌入式精细粒度分层编码（FGS）的变化，目前FGS技术已吸引了众多从事视频应用的公司和科研机构的注意，它有望成流视频的核心编码技术，本文主要介绍视频精细分层编码技术的产生，并分析了主要算法及其未来的发展趋势。     

MPEG-4 FGS视频流量模型的仿真应用研究

针对MPEG-4 FGS可伸缩的视频流量,采用马尔可夫链调制的一阶自回归方法对其统计特性进行建模,通过与Trace流量的仿真结果对比,证明了该模型的有效性。在此基础上,提出了基于FGS流量模型的层次化速率控制方法,在NS-2中将该方法与三种典型的CBR层次流量模型方法对分层视频组播RLM协议性能的影响进行了仿真实验对比。仿真结果表明：采用CBR模型来模拟MPEG-4 FGS层次流量对RLM协议进行性能仿真评价存在较大的误差,采用所提出的基于FGS流量模型的层次化速率控制方法对自适应视频组播协议的性能进行仿真具有更好的精确性。     

Scalable protection for MPEG-4 fine granularity scalability

The newly adopted MPEG-4 fine granularity scalability (FGS) video coding standard offers easy and flexible adaptation to varying network bandwidths and different application needs. Encryption for FGS should preserve such adaptation capabilities and enable intermediate stages to process encrypted data directly without decryption. In this paper, we propose two novel encryption algorithms for MPEG-4 FGS that meet these requirements. The first algorithm encrypts an FGS stream (containing both the base and the enhancement layers) into a single access layer and preserves the original fine granularity scalability and error resilience performance in an encrypted stream. The second algorithm encrypts an FGS stream into multiple quality layers divided according to either peak signal-to-noise ratio (PSNR) or bit rates, with lower quality layers being accessible and reusable by a higher quality layer of the same type, but not vice versa. Both PSNR and bit-rate layers are supported simultaneously so a layer of either type can be selected on the fly without decryption. The base layer for the second algorithm may be unencrypted to allow free view of the content at low-quality or content-based search of a video database without decryption. Both algorithms are fast, error-resilient, and have negligible compression overhead. The same approach can be applied to other scalable multimedia formats.     

精细可伸缩视频编码中的增强层编码方法研究

提出了一种新的子带编码方法来对精细可伸缩视频编码中的增强层进行编码。在这种编码方法中,首先通过重排DCT残差系数形成子带,然后利用同一子带相邻系数的相关性来消除数据冗余。实验结果表明文章提出的增强层编码方法比原来的FGS增强层编码方法具有更高的编码效率。