時空域可分級的精細粒度可伸縮視頻編碼研究.pdf

1、近年來隨著計算機與網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，人們通過PC或者非PC設備接入互聯(lián)網(wǎng)或無線網(wǎng)絡進行流媒體點播服務成為現(xiàn)實。流媒體技術徹底改變了傳統(tǒng)的多媒體web服務，它允許用戶無需等到整個多媒體文件被完全下載，便可以享受在線的實時的視頻點播服務。因此，流媒體技術有著非常光明的應用前景。 網(wǎng)絡的異構性、帶寬的波動性和各類不同用戶的多重服務要求對當前的視頻編碼技術提出了新的挑戰(zhàn)。視頻編碼后得出的碼流必須能夠適應網(wǎng)絡帶寬不斷波動的變化，具備一定

2、的抗差錯能力，以及能同時提供圖像質(zhì)量、時域、空域及解碼復雜度的可分級能力。 可分級視頻編碼方案是解決Internet流媒體應用中帶寬波動的一種有效方法。但是，傳統(tǒng)的可分級編碼僅能提供粗糙的可分級能力，無法精細地匹配網(wǎng)絡帶寬的變化。MPEG-4標準中采納的FGS編碼方案可有效地解決精細匹配網(wǎng)絡帶寬波動問題。不僅如此，采用FGS方案編碼后的碼流還獲得較好的差錯復原能力和解碼復雜度可分級的能力。但是，F(xiàn)GS獲得的所有這些特性都是以犧牲

3、編碼效率為代價的。FGS方法的編碼效率較低，因為FGS編碼中的增強層未使用任何運動補償?shù)拇胧﹣砣コ家曨l序列在增強層上的時域冗余。 針對FGS編碼效率較低的缺點，我們提出了兩種在增強層也使用運動補償?shù)囊曨l編碼方案：雙環(huán)MC+FGS結構編碼方案和單環(huán)MC+FGS結構編碼方案。雙環(huán)MC+FGS和單環(huán)MC+FGS的編碼方案雖然在實現(xiàn)結構上借鑒了MihaelavanderSchaar的思想，即使川圖像質(zhì)量更好的增強層圖像做參考，通過提

4、高運動補償?shù)男蕘磉_到提高編碼效率的目的，但是本文對此作了重要的改進。在所提出的方案中引入了接收端驅動(receiver-driven)的思想使得能根據(jù)網(wǎng)絡的可用帶寬動態(tài)地調(diào)整用于重建高質(zhì)量參考幀所使用位平面的個數(shù)，這樣不僅可妥善解決上述兩種編碼結構在低比特率情況下會產(chǎn)生預測漂移的問題，而且還進一步提高了在高比特率情況下的編碼效率。對于在無法引入接收端驅動思想的情況下，也對兩種結構的FGS增強層中究竟使用多少個位平面來重建高質(zhì)量的參考提

5、出了解決方案。通過這些重要改進后，使得這兩種結構的編碼性能產(chǎn)生了質(zhì)的提高，不但預測漂移的問題得以解決，而且編碼效率還得到進一步的改善。 針對時域可分級的SNRFGS，MPEG-4標準中引入了FGST(時域FGS)方案，該方案實現(xiàn)了混合時域/SNR的精細粒度可分級。但是，F(xiàn)GST方案繼承了FGS方案編碼效率較低的缺陷。因此，我們把MC+FGS與FGST相結合，得到一種MC+FGST結構的編碼方案，提高了FGST結構方案的編碼效率。

6、在傳輸過程中，我們提出了一種有效的速率分配策略，用來管理SNRFGS比特流數(shù)據(jù)和FGST比特流數(shù)據(jù)在傳送過程中的分配。 MPEG-4標準中的FGS方案并未提供對空域可分級的SNRFGS支持。因此，針對MPEG-4中的這一空白，本文提出一種FGSS(空域FGS)方案，實現(xiàn)了混合空域/SNR的精細粒度可分級能力。但由FGS擴展得到的FGSS方案同樣也繼承了FGS方案編碼效率較低的缺陷，為此把MC+FGS與FGSS相結合，得到一種MC

7、+FGSS結構的編碼方案，提高了FGSS結構方案的編碼效率。 針對混合時空域可分級的SNRFGS，本文進而又提出了FGSST(時空域FGS)方案。FGSST方案實現(xiàn)了混合時域/空域/SNR的精細粒度可分級能力。然后，我們再對FGSST方案的編碼效率較低的缺陷進行改進，把MC+FGS與FGSST相結合，得到一種MC+FGSST結構的編碼方案，它既實現(xiàn)了混合時域/空域/SNR的精細可分級粒度可分級能力，又提高了FGSS結構方案的編碼