HEVC标准的多层视频编码扩展

随着网络和视频技术的飞速发展,越来越多新的视频应用需要制定相应的国际标准,如3D视频、多视点视频、可分级视频、超高清视频、屏幕内容等。为此,JCT-VC和JCT-3V针对这些需求进行HEVC多层视频编码扩展标准的开发,形成了HEVC的4个附录。针对多层视频编码,HEVC扩展有多处重要改进,提供了多项先进的编码工具,文中对此进行简要分析和介绍。

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。

信源-信道联合编码的FGS增强层视频传输研究

研究了基于IP无线网络中精细粒度可伸缩性(FGS)视频的传输。基于包交换的IP无线网络通常由两段链路组成:有线链路和无线链路。为了处理这种混合网络中不同类型数据包的丢失情况,对FGS视频增强层数据运用了一个具有比特平面间不平等差错保护(BPUEP)的多乘积码前向纠错(MPFEC)方案进行信道编码。对FGS增强层每一个比特平面(BP),在传输层,采用里德——索罗蒙码(RS)提供比特平面间的保护;而在链路层,则运用循环冗余校验码(CRC)串联率兼容穿孔卷积码(RCPC)提供数据包内保护。还提出了一个率失真优化的信源——信道联合编码的码率配置方案,仿真结果显示出该方案在提高接收端视频质量方面的优势。

H.264视频编码标准的分层设计与功能

本文首先回顾了过去20年来视频编码技术的发展,然后介绍了新一代视频编码标准H.264,并对H.264视频编码标准的分层设计与功能进行分析探讨。

D2D网络中基于SVC视频流缓存的跨层网络编码重传方案

为了降低基站重传视频流的完成时间,针对视频流业务设计了一种D2D网络中基于可伸缩视频编码(Scalable Video Coding, SVC)的视频流缓存跨层网络编码重传方案。该方案首先采用SVC对视频流进行编码以应对终端处理能力的差异性,引入跨层网络编码搜寻最大独立集选取最佳的传输以及编码调度,减少完成时间。其次,针对多协作重传设备间的干扰问题,设计了最佳的资源调度算法,在给定发送设备集的前提下迭代优化设备的发送功率,在不增加完成时间的同时优化系统的吞吐量。仿真结果表明,所提出的方案能够有效地降低完成时延,减少重传次数,增加系统的弹性。

空间可扩展视频编码中增强层上的帧内预测算法研究

针对空间可扩展视频编码,提出了一种新的增强层上的帧内预测算法。该算法充分考虑了相邻层间所固有的空域相关性,在无法正确获取本层邻块预测值的情况下,利用基本层上插值放大后的解码,通过重构宏块来对增强层上的编码宏块进行帧内预测。此外,还在预测过程中,通过引入与图像纹理特征相关联的自适应加权因子对(Wv,Wh)来进一步提高新算法的编码性能。实验结果表明,与H.264标准中的帧内预测算法相比,新算法在保持原有码率和不增加额外的计算复杂度的前提下,可一定程度地提高亮度分量的PSNR值,因此可以作为空间可扩展视频编码中增强层上的帧内编码方案。

H.264/AVC网络视频编码失真评估的比特流层模型

为了实现对采用H.264/AVC标准编码的网络视频质量的实时监测,提出一种评估视频编码质量的比特流层模型.该模型无需完全解码,只通过简单解析视频的量化参数、编码比特率以及运动矢量等信息评估视频流质量.首先,通过主观评估实验分析确定量化参数与视频编码失真的基本关系模型,然后利用量化参数和编码比特率预测视频的空间复杂度,利用运动矢量信息预测视频的时间复杂度,并结合空域掩盖效应和时域掩盖效应建立起一个能够反映人视觉特性的视频质量评估模型.实验结果表明,与解析码流的无参考网络视频质量评估模型相比,利用该模型得到的客观质量分数与主观质量分数的皮尔森相关系数提高了0.0160,均方根误差下降了0.0797.

流媒体编码和应用层组播技术在视频监控系统中的应用研究

随着近年来互联网技术的快速发展,网络传输速度和网络带宽也在不断地增加,视频监控系统的规模越来越大,得到了极为广泛的应用,在安全警卫监控、工业监控、智能大厦监控、城市交通管理监控等领域被大量应用。本文首先分别阐述了应用层组播技术特点和流媒体编码技术特点,同时,就在视频监控系统中应用流媒体编码和应用层组播技术进行了较为深入的探讨,提出了自己的看法和建议,具有一定的参考价值。

可分级视频编码空域增强层的快速帧间模式选择算法

针对可分级视频编码(SVC)技术中层间残差预测(ILRP)大大增加了编码复杂度的问题,提出一种快速算法。带残差的帧间预测和不带残差的帧间预测都采用全搜索的预测算法,编码复杂度很大,所提算法分析了增强层带残差的帧间预测和不带残差的帧间预测之间的率失真代价(RDCost)差异,动态判定增强层是否需要采用层间残差预测以减少层间残差预测过程;同时依据层间预测模式相关性,利用基本层最优帧间预测模式指导增强层最优帧间预测模式的选择过程,进一步节省编码时间。实验结果表明,与参考模型JSVM中的算法相比,改进的快速算法在编码质量降低小于0.01 dB,码率提高不大于3%的前提下,可节省平均编码时间50%左右,有效地降低了编码复杂度,对于编码器的优化方面有理论参考价值和实际应用意义。

空间可分级视频编码的层间预测新算法

针对可分级视频编码中图像输出质量与编码所需时间的权衡问题,提出了一种可行的层间预测算法.该算法结合空间可分级的层间结构特点,充分利用基本层宏块及其邻域宏块的备选模式,依据其统计规律计算当前增强层待编码宏块可能的最优备选模式,有效地减少参与运动估计运算的模式数量,以达到降低编码时间的目的.通过JSVM的仿真实验,该层间预测算法与传统的层间预测算法相比,在输出图像质量变化较小的前提下,能够大幅降低编码时间,提高编码效率.

基于多层LDPC的分布式视频编码

改进了基于多层低密度一致校验码(Multi-level LDPC)的分布式视频解码方法.逐层进行迭代译码,低层向高层传递译码软信息(似然比),迭代译码的内信息通过计算旁信息与码字之间欧氏距获得.相比传统的多级解码方式,提出的解码方式可以减少逐层硬判决带来的信息丢失,从而减小低层向高层的错误传播,更适合于视频数据的Syndrome编码.实验结果表明,该解码方式能提高分布式视频中多层码的解码成功率,从而提高编码效率.

H.264/AVC视频编码标准的技术特点及应用分析

H.264／AVC是ITU-T视频编码专家组和ISO／IEC运动图像专家组(MPEG)共同开发出来的最新视频编码标准,它具备许多新的技术特点,如:多模式运动预测、柔性宏块排序、整数变换、一致性变字长编码、内容自适应二进制算术编码、分层编码、错误约束机制、错误掩盖技术及高效的比特流切换技术等等。本文在阐述该标准系统层结构的基础上,分析其主要技术特点及H.264／AVC VBR码流特性,阐述该标准在IP网络及无线网络中的应用情况。

一种跨层自适应无线视频传输方法

针对实时视频传输对吞吐率、丢包率、时延等服务质量的要求，对无线信道下视频端到端传输的失真进行分析，提出了一种跨层自适应方法，在层间传递信息来协调各层的工作过程，对物理层、链路层和应用层联合优化设计，适应无线信道的变化。获得信源失真和信道失真之间的平衡，使总失真最小．仿真结果证明。在一般信道信噪比的情况下，该方法较之单独使用白适应调制编码或者自动请求重传。在视频恢复质量上得到改善，峰值信噪比提高了0．8～1．0dB．

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。

MPEG-4精细可扩展性视频编码技术研究

精细可扩展视频编码FGS(Fine Granular Scalable Coding)是MPEG-4标准中视频化框架的关键性编码技术。它随着Internet的飞速发展而产生并很好地适宜了网络的高度异质特性,具有良好的鲁棒性。

基于FS-SPIHT算法实现可伸缩视频编码的研究

提出一种基于FS—SPIHT视频编码算法的改进方法．FS—SPIHT算法克服了SPIHT算法不满足空间可伸缩性的缺点，对图像经小波变换后得到的系数矩阵进行了空间层划分，并在SPIHT算法的基础上增加了一个新的NUS表，实现了空间可伸缩性．在原FS—SPIHT算法的基础上，在其头文件中引入一个新的LCDL表，用来记录每个空间层中的最大门限值T’，从而去除了原FS—SPIHT算法中许多无用的比特O，提高了编码效率．试验结果表明，该方法性能优于Shapiro的EZW算法，比FS—SPIHT算法约高0．1～1．3dB．

一种基于RTP封装的可伸缩编码层间差错隐藏方法

实时传输协议(real-time transport protocol,RTP)用于视频数据流的实时传输和质量监测。针对可伸缩编码(scalable video coding,SVC)视频数据经过差错信道后出现质量增强层数据丢失的问题,根据RTP封装报头判断丢失的质量增强层位置,采取丢弃或拷贝补偿方法实现差错隐藏。实验结果证明了差错隐藏算法的有效性和标准兼容性。

无线传感器网络MDC视频传输的跨层多径路由协议

将网络协议栈的跨层优化设计思想应用于多媒体无线传感器网络,提出一种基于视频编码峰值信噪比最优的跨层多径路由协议.在跨层多径路由模型中,以最大化应用层的多描述编码(MDC)峰值信噪比作为优化目标,通过物理层的丢包率测量和MDC层的信道容量估计联合确定网络层的多径路由属性,MDC的每个描述被映射到多条链路独立的路径上分别传输,最终在Sink节点进行汇聚.对随机生成的网络拓扑求取最小跳数节点的独立两路径路由和跨层多径路由,将Foreman视频分割成2个描述编码视频沿不同路由进行传输,仿真结果验证了跨层多径路由能够降低丢包率和提高平均PSNR.跨层多径路由协议能够提高MDC视频在无线传感器网络中的传输质量.

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.

一种改进的渐进精细可扩展性视频编码方法

渐进的精细可扩展性视频编码(PFGS)在MPEG-4的精细可扩展性视频编码(FGS)的各种改进算法中占有重要地位。在此基础上,提出了一种改进的PFGS编码方法,该方法的编码效率与PFGS接近,但是减少了PFGS的内存需要和计算复杂性,使PFGS编码技术具有更高的实用价值。