面向Internet的视频编码技术:精细可分级性(FGS)的实现

这是本刊特为海内外正在就读和学成立业的博士、博士后青年学者们开辟的一片科普园地 .深学浅著是一门德识、慧学、素质修养的学问 .你们的新知识、新调研、新观察、新目光、新展望 ,能够用尽可能深入浅出、通俗流畅的语言 ,汇报给祖国人民、家乡父老子弟乡亲们吗 ?中华博士园地 ,乃耕耘忠孝之地 ,科教兴国、民族昌盛之地 .要用慈母听得懂的语言 。

基于H.264的自适应选择增强FGS视频编码

提出了一种新的选择增强FGS编码方法,基本层仍采用H.264编码方式,增强层直接利用基本层的模式判决结果对不同运动分割宏块进行不等程度的增强.H.264采用了树型结构运动补偿,较大的宏块分割尺寸适用于平坦区,而较小的宏块分割尺寸可以刻画精细的运动细节;分析表明,对于特定类型的图像序列,精细的运动细节又较为集中于视觉感兴趣区(ROI).本文利用这一特点,对较小分割尺寸的宏块进行位平面提升以保证精细运动细节区的优先编码,使它们更容易被包括进截断码流,从而在不必预先确定ROI位置的条件下仍能有效提高ROI的重建质量.

改进的多视点立体视频FGS可分级方案

针对现有多视点立体视频FGS(Fine-Granular-Scalability)可分级方案编码效率低的问题进行改进,充分利用相邻视点之间的相似性,适应解码端质量优先或视点优先的不同需求,提出一种折衷方案,其中分I、P、B帧三种情况,以中间视点作为基本层进行编码,其他视点均预测自相邻视点部分恢复的FGS增强层,以此为基础产生当前视点的FGS增强层。实验证明,该方案具有更为灵活、广泛的可分级性能,更能适应用户对视点图像质量和立体观感的需求。

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。

基于灰度直方图窗口扫描分类的FGS图像编码

针对静止图像网络传输数据量大,网络用户对接收图像质量要求不同的问题,对图像基本层的编码策略加以改进,提出了基于灰度直方图窗口扫描分类的FGS(Fine Granularity Scalable)图像编码方法。该方法根据像素点出现概率的大小对灰度区间进行分类,像素值根据所属的类别进行不同程度的编码,并通过与用户之间的交互式操作满足用户不同的需求。研究结果表明,该方法可使编码图像的每位数据信息在解码时得到充分利用,同时兼顾了网络传输性质与用户对内容的关注方式,更加便于网络传输与浏览。

一种将增强层运动补偿与FGST融合的视频编码方案

提出了一种基于增强层运动补偿结构的单环MC+FGS(finegranularityscalabilitybasedonmotioncompensation)结构,以解决原有FGS技术编码效率较低的问题.由于网络流视频中常需要对帧率有不同要求的应用,因此本文在MC+FGS结构的基础上又发展了MC+FGST的方案,克服了原有FGST(temporalFGS)方案编码效率低的缺点,既获得了时域上的精细可分级能力,又提高了编码效率.

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(finegranularityscalability)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(motioncompensation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

基于H.264的精细可分级编码结构改进方案

介绍了一种基于H.264的精细可分级编码方式的改进结构,作为H.264扩展质量可分级编码结构,该结构还可以与时域、空域可分级编码方式结合,编码结构简单,易于实现。比较了质量可分级编码结构与双环编码结构。

FGS增强层编码技术

通过对大量实验数据的分析指出了MPEG-4 FGS标准在低比特面编码方式上存在的不足,并提出针对存在不足的改进方案.该方案对于0、1接近均匀分布的比特面采用直接编码的方法.并将改进后的方法与原始方法进行比较,实验结果表明了改进方案的有效性.

一种改进的精细可分级性编码方法

提出了一种改进的精细可分级性编码方法aFGS.该方法采用高质量的增强层作为参考,提高了FGS编码方法的编码效率,同时也完全继承了FGS编码方法的精细可分级性;利用比FGS编码方法只增加一个缓冲区的双缓冲区结构弥补了PFGS编码方法计算复杂的不足;采用高质量参考未经过预测补偿的方法,有效的避免误差积累.给出了aFGS编码方法的原理描述,并设计了编解码器框图,通过实验验证了该方法的性能.

采用HEVC的精细可分级编码

针对新一代的视频编码标准HEVC(high efficient video coding),提出一种改进的精细可分级编码方案.该方案的基本层采用HEVC的编码器,提高了基本层的编码效率;通过统计编码单元的分割方式,自适应找到图像中的细节区域;采用选择增强技术,提高细节区域的图像质量.实验结果表明:编码方案能够精细匹配信道带宽的变化,且基本层与增强层相互独立,不会带来误差传递;利用HEVC编码单元的分割方式,可以自适应找到视频序列图像中的细节区域,对运动区域进行提升,视频图像的主观质量有了很大的改善.

精细分级编码在H.264视频编码中的一种实现

介绍了分级编码方法的基本原理,对几种典型实用的精细分级编码算法作了总结分析,并在此基础上实现了一个支持精细分级编码(FGS)的H.264编解码器,对FGS码流在基于IP的Internet网络上的传输性能进行了研究。实验结果表明,该方案具有良好效果。

一种基于H.264的精细可分级编码结构改进

介绍了一种基于H.264的精细可分级编码方式的改进结构,作为H.264扩展质量可分级编码结构,该结构还可以结合时域、空域可分级编码方式,编码结构简单、易实现。就质量可分级编码结构与基于H.264的FGS简单扩展做了比较,实验结果表明,该结构在低比特率情况下能够有效提高编码效率。

基于H.264的FGS视频编码水环扫描算法

提出一种FGS增强层扫描算法,基本层仍采用H.264编码方式,增强层则采用水环扫描算法来代替栅格扫描算法。由于优先传输感兴趣区域的编码信息,水环扫描算法能明显改善视频图像的主观质量。实验表明,对于特定序列,此算法效果较好。

混合精细可分级视频编码技术的研究

首先分析了视频可分级编码的基本思想,讨论了时域、空域、SNR、FGS等基于单个视频参数的可分级编码方法。在此基础上,论述如何将时域、空域、SNR可分级性融合成新的混合精细可分级编码方法。

H.264扩展:分级编码技术研究与分析

详细介绍SVC的背景和技术特点,对基于运动补偿的时域滤波(MCTF)与基于H.264的层次化B帧进行了实验比较,对空域分级中的层间预测技术也进行了实验分析。仿真结果表明,MCTF相对于层次化B帧而言编码效率略有提升;空域层间预测在提高编码效率的同时大幅增加了计算复杂度,快速判断是否进行层间预测是降低空间层间自适应预测计算复杂度的一种有效方式。

FGS视频流的码率分配算法研究

该文针对精细可分级编码 (FGS)比特流在时变带宽网络上的传输 ,提出了一种基于视频序列率失真 (R -D)特性的FGS增强层的优化码率分配算法。首先建立一个在多帧图像增强层之间进行码率分配的最优化问题形式 ,并进行了合理地简化 ,然后利用线性内插原则建立描述各帧图像增强层率失真特性的R -D模型。由于各帧图像R -D曲线的单调特性 ,如此建立起来的最优化问题可以用简单的算法求出最优解。仿真结果表明 ,这个方案在保证解码视频质量恒定和保持视频总体质量最优两方面均收到了良好的效果 。

基于多描述可分级编码的网络自适应视频传输

针对Internet视频通信中面临的网络带宽波动和随机丢包问题,结合精细可分级编码(FGS)、多描述编码(MDC)等容错编码方法的优点,提出了一种FGS视频流的多路径鲁棒传输方案。在该方案中,基本层码流在任意时刻都采用重传方式,对于增强层码流的各个比特平面,则根据分支路径带宽的变化自适应地选择重传或MDC方式。该方案的优点是可以同时兼顾视频流的抗丢包能力和对带宽变化的适应能力。实验结果表明,当分支路径的带宽较窄时,采用该方案可以明显提高视频重建质量。

MPEG-4视频编码的可分级技术研究

首先分析了MPGE 4视频分级编码的基本思想 ,讨论了如何实现时域和空域上的分级编码算法。在此基础上 ,结合MPEG 4的抗误码技术 ,提出了一种适应IP网络传输的精细粒度分级视频编码方案。

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(FineGranularityScalability,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。