基于感兴趣区的MPEG-4 FGS增强层码率分配算法

该文提出了一种基于感兴趣区的MPEG-4 FGS增强层码率分配算法。该算法在建立一种针对感兴趣区的率失真模型的基础上,在等质量的约束条件下,可以实现选择性增强后FGS增强层码率的优化分配。实验结果表明,与平均码率分配算法相比,该算法可以显著降低视频图像中人眼感兴趣区域重建质量的波动。同时,该算法的计算复杂度低,完全能满足视频服务器实时码率分配的要求。     

一种基于MPEG-4的感兴趣区域视频编码新方法

本文提出了一种基于MPEG-4的感兴趣区域视频编码新方法.通过对感兴趣区边沿宏块采用强制帧内编码及宏块内预测编码时参考位置的自适应选择,该方法有效地抑制了数据噪声的扩散和传播.通过采用自适应宏块大小的运动估计/补偿算法,提高了感兴趣区特别是图像运动复杂的感兴趣区的编码效率及质量.在码率分配部分,本文方法通过计算不同区域的图像复杂性和能量,依据用户可设定的感兴趣权重因子不等重地分配可用码率资源.实验证明,本文方法较大程度改善了感兴趣区视频编码的压缩效率,提高了码率分配地灵活性和有效性.     

可伸缩性视频编码的码率分配算法

本文研究了渐进的精细的可伸缩性(Progressive Fine Granular Scalable,PFGS)视频编码的增强层码流的码率分配问题,它是由PFGS各帧的增强层码流长度不同引起的.我们首先建立了PFGS增强层的多帧联合的率失真(rate-distortion,R-D)函数,并通过MPEG-4标准测试序列检验了它的正确性.然后利用联合率失真函数给出了局部最优的码率分配算法,并进行了简化使得它的复杂性极低,非常适合流化视频(streaming video)服务器使用.实验结果显示本文提出的算法不仅使得各帧图像的解码质量比较平衡,而且将PFGS的编码效率提高了将近0.5dB.     

考虑视频内容的H.265/HEVC帧层码率分配算法

为了保证一定视频质量下编码器输出的码率符合给定的目标码率,提出一种考虑视频内容特性的H.265/HEVC帧层码率分配算法。首先从率失真理论分析的角度推导出影响输出码率的主要因素,然后根据视频编码原理,预测出帧内容复杂度参数,从而建立一种更有效的帧层码率分配算法。实验结果表明,所提算法可以使帧层目标码率与编码码率保持更好的一致性,且重构视频质量平均提高了0.103 dB。     

基于帧间信息度优化的H.264码率控制算法

基于视频编码标准H.264提出一种改进的码率控制算法.该算法优化了标准中原算法码率分配趋于平均而且不充分利用已编码帧信息的问题.由于引入了帧的信息度因子,使得码率分配更加准确,根据已编码帧的历史信息更准确地调整当前帧要使用的量化参数.实验结果表明:视频输出序列的峰值信噪比有明显提高,对视频传输取得了更好的码率控制效果.     

无反馈分布式视频编码中码率分配算法研究

码率分配是无反馈分布式视频编码中的关键技术之一.本文研究编码端快速边信息生成方法,基于边信息和Wyner-Ziv帧各个位平面误码率,提出了一种编码端码率分配算法(Bitplane Error Probability based Encoder Rate Control,BEP_ERC).还提出在编码端精确估计拉普拉斯-柯西混合分布(Laplace-Cauchy Mixture Distribution,LCMD)模型参数α和μ的思想.实验表明本文算法与现有算法相比,率失真性能提升0.1～0.4dB,且降低了编码端计算复杂度.     

基于视频并行编码的码率控制算法研究

基于并行编码的特点,现有的基于串行编码的码率控制算法有其局限性,不能直接应用于并行编码。本文提出一种新的码率控制算法,在编码前将原始帧作为参考帧计算出各帧的SAD,然后利用已计算的SAD进行帧级比特分配和动态预测并行编码帧的比特,实现了并行编码的码率控制。通过测试基于串行编码的码率控制和本文提出的码率控制方案下PSNR和VBV情况,说明本文所提算法的可行性。     

基于线性模型的分级B帧比特分配改进算法

针对分级B帧编码结构,提出了一种基于比特分配线性模型的码率控制算法.通过实验发现不同时间级B帧平均比特数与P帧比特数呈良好的线性关系,利用此线性关系对B帧进行比特分配可以充分利用不同时间级B帧的特性,提高分级B帧结构码率控制的性能.实验结果表明,该算法与JVT-W042相比,对于大部分内容特性序列,平均△SNR提高0.15 dB以上.     

渐进图像传输中基于失真的码率分配

该文根据信源编码压缩比、信道码率及信道特征对渐进图像传输失真的影响,提出一种基于最小图像失真的动态码率分配策略。在总的码率限制下采用遍历搜索信道码率的方法,得出可用码率在信源编码和信道编码之间的最优分配,使端对端的失真最小。     

一种基于分层B帧架构的高效比特分配算法

随着分层B帧码率控制技术在SVC(可伸缩视频编码)中的广泛应用,视频编码的质量得到了很大提高,然而传统的H.264码率控制技术并未将B帧的比特分配考虑在内。提出一种基于分层B帧架构自适应调节B帧比特分配的码率控制算法,该算法研究了基于同一个图像组(GoP)中各时域层权重因子的自适应调节,为各时域层分配不同的目标比特;同时基于同一个时域层中各帧复杂度的不同,为各帧分配不同的目标比特。实验结果表明,与目前流行的分层B帧码率控制算法相比,该算法在比特控制误差并未降低的情况下,客观质量PSNR可提高0.1～0.4 dB。     

基于H.26L的精细度可伸缩视频编码

提出了一种基于H．26L精细度可伸缩(fine granularity scalability)视频编码方案，称为EFGS-H．26L。在该方案中，以MPEG-4的FGS为基础构造了一种新的可伸缩结构(EFGS，enhanced fine granularity scalability)，在EFGS结构中，基本层采用H．26L编码，增强层采用类似于JPEG2000的基于上下文的位平面编码。由于H．26L优良的编码性能，使得基本层的编码效率大大提高，为了提高增强层的编码效率，首先把残余图像按子带的顺序重新排列，这样就可以利用子带系数的相关性来实现冗余信息消除。JPEG2000标准中的EBCOT算法已经被证明是非常高效的位平面编码方法，所以对重排后的DCT系数采用一种类似于JPEG2000的基于上下文的位平面编码方法。实验结果证明，在高比特率时，本文提出的精细度可伸缩编码方案编码效率比MPEG-4中的FGS提高3．0dB左右。     

面向头肩序列图像的质量可精细扩展视频编码方法

FGS编码方法具有细粒度的可扩展能力,能很好地适应网络带宽的动态变化,被认为是一种适合于网络视频传输的编码方案.但现有的MPEG-4 FGS编码标准效率低,限制了其进一步的推广应用.因此,本文面向视频应用中常见的头肩序列图像,实现了一种质量可精细扩展的视频编码方法.该方法采用H.26L对基本层进行编码,采用基于DCT变换的SPIHT方法对原始图像与基本层重建图像之间的残差进行编码得到增强层的码流.然后将复杂背景下的人脸检测与跟踪技术与选择性增强技术结合起来,对人脸区域优先编码.实验结果表明,该方法不仅编码效率高于现有的MPEG-4 FGS标准,码流具有可精细扩展的特性,还可以选择性地提高人脸区域重建图像的主观感受水平.     

Rate-distortion optimized unequal loss protection for FGS compressed video

Video communication with quality of service (QoS) is an important and challenging task. The transmitted video stream must be able to afford the bandwidth variance and unavoidable packet loss in the Internet. In particular, fine-granular-scalability (FGS) video coding has been adopted by the MPEG-4 standard as the core video-compression method for streaming applications. From this inception, the FGS scalability structure was designed to be packet resilient especially under unequal loss protection (ULP). In this paper, we use ULP to protect FGS compressed video, and under the restriction of the network bandwidth, joint source-channel rate-distortion based optimization is performed in bit allocation to minimize the end-to-end distortion. Simulation results demonstrate effectiveness of our approach.     

Content-based FGS coding mode determination for video streaming over wireless networks

Video streaming is the major subject of Amendment for MPEG-4 and it is developed in response to the growing needs on a video-coding standard for the video communication. The fine-granular scalability (FGS) combined with the temporal scalability addresses a variety of challenging problems in delivering video. The FGS video encoder makes the coding mode decision based on the video content and the current available bandwidth in order to achieve higher perceptual video quality. In this paper, we develop a mode selection method to find the most suitable scalable coding mode from six coding schemes: FGS, FGST, FGS-SE, and FGST with background composition based on the contents of the video sequences.     

视频传输中的码率控制技术

码率控制是视频通信系统中的一个天键环节，主要用于调摔编码视频的输出质量。设计码率摔制系统时一般需要涉及目标码率计算、信源与信道模型建立、视频编码方法、率失真估计、码率分配、跳帧、实时性、传输环境和系统性能评估等诸多方面。新出现的网络视频流媒体传输、无线信道传输、MPEG-4的对象编码传输、信噪比精细可分级编码传输等实际应用要求鲁棒高效的码率控制算法来满足视频实时传输的需要。相应的码率摔制算法已成为近几年的研究热点。本文给出了视频码率控制技术的系统框架和基本要求，介绍了现有的各种恒定码率(CBR)与可变码率(VBR)摔制算法，综合比较了各自的优缺点，概括论述了视频码率控制技术的发展现状，并给出了下一步的研究方向。     

精细可伸缩性视频编码的研究

针对MPEG-4可伸缩编解码方案FGS存在编码效率低的缺陷,出现了不少改进方案,如渐进的精细可伸缩视频编码方案和运动补偿精细可伸缩视频编码方案.对各种编码方案进行了研究和比较.     

Layered Wyner-Ziv video coding.

Following recent theoretical works on successive Wyner-Ziv coding (WZC), we propose a practical layered Wyner-Ziv video coder using the DCT, nested scalar quantization, and irregular LDPC code based Slepian-Wolf coding (or lossless source coding with side information at the decoder). Our main novelty is to use the base layer of a standard scalable video coder (e.g., MPEG-4/H.26L FGS or H.263+) as the decoder side information and perform layered WZC for quality enhancement. Similar to FGS coding, there is no performance difference between layered and monolithic WZC when the enhancement bitstream is generated in our proposed coder. Using an H.26L coded version as the base layer, experiments indicate that WZC gives slightly worse performance than FGS coding when the channel (for both the base and enhancement layers) is noiseless. However, when the channel is noisy, extensive simulations of video transmission over wireless networks conforming to the CDMA2000 1X standard show that H.26L base layer coding plus Wyner-Ziv enhancement layer coding are more robust against channel errors than H.26L FGS coding. These results demonstrate that layered Wyner-Ziv video coding is a promising new technique for video streaming over wireless networks.     

Efficient fine granularity scalability using adaptive leaky factor

Fine Granularity Scalability (FGS) video coding has been adopted by the MPEG-4 standard for video streaming applications. In this paper, we propose a novel FGS coding scheme, which applied adaptive leaky factors for the enhancement layer prediction to further improve the coding efficiency of FGS. A flexible method that can dynamically determine the leaky factors according to the network conditions is also presented. With the proposed method, a better trade-off between the coding efficiency and drifting reduction can be achieved, and the coding performance is further improved compared with using a fixed leaky factor. Experimental results show that the proposed method can further improve the coding efficiency over a wide range of bitrate and packet loss ratio, and still keep the original characteristics, such as fine granularity, and bandwidth adaptation.