渐进、精细的可伸缩性视频编码

精细的可伸缩性的视频编码FGS（Fine Granular Scalable)是MPEG-4标准的视频流化框架中的关键性编码技术,由于在FGS编码方案中运动补偿是参考一个最低质量的重构层,因而编码效率较低。在这篇文章中,我们首先提出了一个渐进的精细可伸缩性的视频编码框架,简称为PFGS（Progressive Fine Granular Scalable),与MEPG-4中的FGS相比,PFGS编码框架试图在增强层的编码过程中采用多个高质量的参考来提高编码效率,这是因为高质量的参考可使运动预测更准确。但是,高质量的参考也会带来一些问题,首先,增加多个参考会使得PFGS编码需要更多的内存,同时也会增加其计算复杂性,因而在这篇文章中,首先将PFGS编码框架简化为只需采用一个额外的缓存来存储参考图像,而得到的编码效率几乎和原来多个参考一样,其次,在编码过程中,由于转换参考图像会造成增强层间编码系数的振荡,从而部分地抵消了采取高质量参考的优势。文中同时提出了一个有效的消除振荡的方法,即采用高质量的参考对所有增强层进行编码而用低质量的参考来重构以解决误差传播问题。实验结果表明,我们所提出的PFGS编码框架的编码效率能比MPGE-4中的FGS提高1dB以上,同时保留了FGS所有的优点,比如精细可调性,自适应网络带宽变化和差错恢复能力等。     

基于宏块的渐进、精细可伸缩的视频编

渐进精细可伸缩(PFGS)的视频编码是面向Internet的视频流化应用中的一项重要技术,同MPEG-4标准中的精细可伸缩(FGS)的视频编码相比,PFGS视频编码具有更高的编码效率.然而,由于现有的PFGS方法以帧为单位来选择编码时的参考图像,因此该方法很难同时在编码效率和误差控制方面都取得好的效果.提出了一种灵活、高效的基于宏块的PFGS编码方法,并提出3种帧间(INTER)编码方式用于增强层宏块编码,其中的一个编码方式把原有的PFGS视频编码中的误差控制技术扩展到了宏块层.同时也提出了一个编码方式选择算法以确定每个增强层宏块的编码方式,由于该算法仅需用到时域预测信息,因此实现起来非常简单,并且性能稳定.实验结果表明,基于宏块的PFGS视频编码既能有效地消除低码率下的误差传递和累积,也能提高在其他码率下的编码效率.     

一种提高可伸缩性视频编码质量的有效方法

可伸缩性视频编码(SVC)技术和运动补偿时间滤波(MCTF)技术分别是图像和视频处理及可伸缩视频编码领域的新的研究方向，近年来取得了很多成果。该文介绍了MCTF的有关概念以及相关实现方法，并在此基础上提出了一种改进的实现MCTF的方法。实验结果表明，在同样的压缩率下由改进的MCTF重构的图像比传统的MCTF重构的图像能取得更好的质量。     

转换编码中宏块编码模式的利用及重新判断

视频转换编码是指将已压缩编码的视频流转换成较低码率、不同显示格式或不同编码模式码流的过程，但转换编码应充分利用源码流中的信息来降低再编码的复杂度和计算量。鉴于目前源码流中图像的纹理信息和运动矢量已经得到了利用，因此为进一步减少计算量，提出利用源码流中的宏块编码模式(macroblock_type)来进行转换编码的方法，即在下变换前，先提前获知宏块的状态，以便动态调整下变换的计算过程，同时准确得到下变换后宏块的编码模式。实验表明，该方法确实可以减少转换过程中的计算冗余，并可提高转换编码的效率。     

基于宏块分类的运动估计／补偿技术

本文提出了一种简单有效的宏块分类方法,分析了基于块运动估计／补偿技术及两种典型的快速运动估计技术,基于ＭＰＥＧ－１的模拟结果表明了基于宏块分类的运动估计法之有效性。     

视频细粒度可分级编码研究进展

Internet的迅速发展使越来越多的应用使用流媒体技术。作为流媒体的核心技术之一,视频的可分级编码技术已经成为一个重要的研究领域。本文首先对MPEG-4修订版中FGS的编码机制、可扩展特性和所存在的问题进行了讨论,然后对细粒度可分级视频编码的研究进展进行了分析,最后对视频细粒度可分级编码的未来发展趋势进行了展望。     

改进的宏块层视频码率控制方法

提出了一种新的宏块层码率控制方法,根据宏块运动剧烈程度,分配不同的量化步长,以便给图像复杂区分配更多的比特。并采用优化的编码顺序,有效地避免了传统编码顺序造成的质量下降问题。仿真结果表明,该方法能减少跳帧数,同时平均峰值信噪比也有所提高。     

改进的宏块层视频码率控制方法

提出了一种新的宏块层码率控制方法，根据宏块运动剧烈程度，分配不同的量化步长，以便给图像复杂区分配更多的比特。并采用优化的编码顺序，有效地避免了传统编码顺序造成的质量下降问题。仿真结果表明，该方法能减少跳帧数，同时平均峰值信噪比也有所提高。     

重叠块运动补偿在小波视频编码中的应用

在基于小波变换的混和视频编码方案中,为了消除传统块运动补偿带来的块效应,采用了重叠块运动补偿的方法,比较了不同的重叠窗对于重叠块运动补偿后编码效率的影响.实验表明,相对传统的块运动补偿,重叠块运动补偿有效的去除块效应,提高了小波视频编码的编码效率.参与比较的3种重叠窗中,升余弦窗在不同块大小情况下表现出一致的最优性能.     

分级视频编码中宏块相关性快速模式决策

为降低空时分级视频编码中自适应层间预测模式的计算复杂度,利用增强层中时域宏块相关性的特点,提出一种随时间等级变化的快速模式决策算法。该算法将参考宏块使用过的模式按照其率失真优化代价排序,选择其中代价较小的模式作为当前宏块的动态备选方案,从而有效地提高编码效率。在JSVM上的实验结果表明,同原有非优化决策算法相比,在PSNR平均降低0.0148dB、比特率增加0.55%的情况下,该优化算法使得平均编码时间减少21.67%。     

基于多变换的细粒度视频编码算法

针对现有细粒度视频编码算法计算复杂度大或视频恢复质量有各种效应的缺点，提出了一种基于联合小波变换和MP变换的细粒度编码算法。该算法在运动估计与补偿的基础上，用小波变换来消除帧间冗余，然后对变换结果根据不同帧的数据特征分别进行二维小波变换或MP变换。算法还提出了新的运动估计和像素调整策略、基于人眼视觉特性的MP原子分配策略和基于能量查找的原子搜索机制。实验表明，该算法可同时兼顾视频恢复质量、计算复杂度和控制粒度。     

一种可伸缩性视频编码的帧速率有效控制方法

可伸缩性视频编码（SVC）技术是图像和视频处理中一个新的研究领域，近年来取得了很多成果。在介绍SVC的有关概念和国内外研究现状的基础上，提出了一种有效的帧速率控制方法。该方法对视频序列建立了图像组（GOP）结构，并给出了对其采用分层运动补偿时间滤波器（MCTF）实现方案以记录帧间的相关性信息。实验结果表明，分层运动补偿时间滤波器结构能提供较高的处理速度和良好的性能，并且能灵活地实现SVC的时间伸缩性。     

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     

可扩展多视点视频编码技术研究

文章设计了一种结合Multi-view Video Coding（MVC）和Scalable Video Coding（SVC）技术的多视点视频编码方案,通过下采样原始图像进行MVC编码形成码率低的基本层,增强层由基本层解码单路图像预测生成其全空域图像。通过实验比较,该方案能获得与MVC相当的编码效率,单路视点的解码代价比SVC方案高出0.5~1.5dB的收益,码流具有可扩展性,能在不同的级别上完整地表述原始视频。     

无线信道视频细粒度可分级编码研究

Internet和无线通讯的迅速发展使得视频的可分级编码技术成为一个重要的研究领域.本文首先对MPEG-4修订版中FGS的编码机制进行了讨论,然后对无线信道上视频可分级编码技术的发展情况进行了讨论,最后对视频细粒度可分级编码的未来发展趋势进行了展望.     

用于可分级视频编码的MCTF方法

提出用于可分级视频编码的3带小波提升与运动模型自适应结合的方法,将3带小波的提升步与运动补偿自适应相结合来实现时间域的小波变换,扩展了经典的运动补偿时域滤波,实现了时间分级的灵活性,同时又可以根据实际的视频序列选择适当的运动模型,从而达到更好的编码效果。仿真结果验证了该方法的有效性和性能的优越性。     

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。