视频压缩标准中的可分级编码技术

视频的渐进传输、视频数据库浏览等多分辨率环境下的多媒体应用产生了视频可分级编码.本文首先对视频可分级编码的含义和种类进行了说明,然后对重要的视频压缩国际标准进行了概述,在此基础上,对视频压缩国际标准中各类视频可分级编码的编码思想和研究进展进行了分析和讨论,最后对视频可分级编码技术的发展进行了展望.     

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。     

图像可分级编码研究进展

图像渐进传输、多质量服务以及图像数据库浏览等多分辨率环境下的多媒体应用导致了图像可分级编码思想的产生。本文首先对图像可分级编码的概念进行了解释，然后对JPEG和JPEG-2000中的图像可分级情况进行了讨论，并以实现图像可分级编码的工具和方法为线索，对基于小波、DCT和匹配追踪（marching pursuit）的图像可分级编码的发展情况进行了分析和讨论，同时对3类可分级编码技术进行了比较，并对其发展趋向和在视频可分级编码中的推广情况进行了讨论。最后对图像编码技术的发展方向进行了展望。     

基于小波的图像可分级编码研究

图像渐进传输、多质量服务以及图像数据库浏览等多分辨率环境下的多媒体应用导致了图像可分级编码思想的产生．本文首先对图像可分级编码的概念进行了解释，然后以图像可分级编码的种类为线索，对基于小波的图像可分级编码技术的发展和常用技术进行了综述，特别对MPEG-4和JPEG-2000中图像的可分级编码技术进行了讨论，最后对静态图像编码技术的发展方向进行了展望．     

视频编码技术的若干新进展

对数字视频编码技术的新进展进行了综述。先对传统视频编码方法进行了分析,指出其存在的不足,然后对基于压缩感知理论的视频编码、分布式视频编码、基于视觉特性的视频编码和可分级视频编码这四种视频编码技术的新进展进行了介绍,最后对未来可能的发展方向进行了展望,可为视频编码技术的相关研究提供参考。     

可分级视频编码技术的研究

该文重点研究精细粒度可分级视频编码。首先,详细介绍了它支持的时域、空域、SNR粗粒度可分级(CGS)和SNR精细粒度可分级(FGS)编码的原理和实现;最后,对视频可分级编码技术的应用前景进行了总结。     

MPEG—4自然视频编码工具和算法

本文讨论了与自然视频编码相关的一些重要概念,对每一概念都结合相应的图示给出了形象化的解释;并对标准中自然视频编码的一些工具和算法,诸如形状编码、运动估计和补偿、纹理编码、Sprite编码和可分级性编码等进行了分析和讨论。     

视频传输中的码率控制技术研究进展毕迎春王相海

码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究,如基于H.261和H.263的视频会议,基于MPEG-1和MPEG-2的媒体存储,以及最新的基于MPEG-4视频对象编码。首先对码率控制问题进行了基本描述,然后介绍了标准中的经典码率控制技术,接着将目前的码率控制技术归纳为3类:基于DCT视频编码器的码率控制技术、基于小波视频编码器的码率控制技术和精细粒度可分级视频编码的码率分配算法,并对这三类码率控制方法的发展进行了概括性阐述与比较性研究,讨论了各种算法的基本思想及其优缺点,最后对视频传输中的码率控制技术的未来发展趋势进行了展望。     

视频编码技术研究进展

视频编码是进行视频传输的一个关键环节，随着视频传输的广泛应用，视频编码技术也受到了越来越多的关注。该文系统地讨论了当前视频编码关键技术的研究进展，分析了各种技术的特点，指出了进一步发展的前景。     

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。     

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(fine granularity scalability)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(motion compensation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-4 FGS方法。     

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。     

精细分级视频码流传输和容错性能的研究

精细分级编码是解决网络异构性的有效方法之一。编码输出码流的容错性能是衡量编码技术性能的重要指标。该文实现了一个支持精细分级编码的H.264编解码器,并对精细分级码流在IP网上的传输性能进行了研究。提出了一种精细分级码流容错传输打包策略。实验结果表明,该方案具有良好的容错性能。     

基于精细可扩展编码的多视角视频编码研究

多视角视频几倍于目前普通视频的数据量,如果不采用有效的压缩编码技术,其有效的传输和存储将是不可能的,也成为制约多视角视频广泛应用的瓶颈．因此,进行高性能多视角视频编码技术的研究是十分必要的．尤其是随着网络的发展,能提供交互的多视角视频技术越来越受到关注．如何有效地通过网络传输多视角视频信号的问题显得更加重要．针对这一问题,采用精细可扩展编码(FGS)的思想设计了多视角视频编码器．实验表明,方案在保证了高编码效率的同时能较好地解决多视角视频的网络传输问题．     

一种基于漏预测技术的FGS视频编码框架*

精细粒度可伸缩性（fine granularity scalability,FGS）视频编码是MPEG4标准的视频流化框架中的关键技术。以FGS编码框架为基础,针对FGS编码效率较低的特点,提出一种基于漏预测技术的视频编码框架。在改进的FGS编码框架中,通过引入漏预测因子,利用增强层参考和基本层的重构图像自适应形成增强层的时域预测信息,从而达到控制误差漂移,提高FGS的编码效率的目的。实验证明,改进的编码框架编码效率比FGS在同等条件下提高大约4 dB。     

Scalable protection for MPEG-4 fine granularity scalability

The newly adopted MPEG-4 fine granularity scalability (FGS) video coding standard offers easy and flexible adaptation to varying network bandwidths and different application needs. Encryption for FGS should preserve such adaptation capabilities and enable intermediate stages to process encrypted data directly without decryption. In this paper, we propose two novel encryption algorithms for MPEG-4 FGS that meet these requirements. The first algorithm encrypts an FGS stream (containing both the base and the enhancement layers) into a single access layer and preserves the original fine granularity scalability and error resilience performance in an encrypted stream. The second algorithm encrypts an FGS stream into multiple quality layers divided according to either peak signal-to-noise ratio (PSNR) or bit rates, with lower quality layers being accessible and reusable by a higher quality layer of the same type, but not vice versa. Both PSNR and bit-rate layers are supported simultaneously so a layer of either type can be selected on the fly without decryption. The base layer for the second algorithm may be unencrypted to allow free view of the content at low-quality or content-based search of a video database without decryption. Both algorithms are fast, error-resilient, and have negligible compression overhead. The same approach can be applied to other scalable multimedia formats.     

FGS码流在Internet上的鲁棒性传输研究

研究了在存在丢包的Internet环境下FGS(精细粒度可分级)码流的鲁棒性传输。分析了应用于网络视频流的FGS视频编码方案在存在丢包环境下的鲁棒性，并与不分级编码方案比较；利用FGS的分级特点，设计合适的数据包保护策略来增强它的传输鲁棒性，实验结果表明使用不等数据包保护策略，FGS比不分级编码方案有更好的传输鲁棒性。     

Objective quality definition of scalable video coding and its application for optimal streaming of FGS-coded videos

With the proliferation of video contents widely distributed over the Internet and the progress of video coding (e.g., H.264/AVC) and transmission technologies, more challenges need to overcome in order to meet the requirements of all users with diverse terminals. Video streaming over IP and wireless becomes a popular issue since the new century.However, there is little work concerning the quantitative analysis on the objective quality of streaming videos. Thus a strict definition of the objective quality and quality variation of scalable video coding (SVC) is required, in order to efficiently transmit video contents over Internet and wireless and reach an attainable subjective quality perception for end-users. Since FGS (fine granularity scalability) video is coded in bit planes, its enhancing layer can be truncated arbitrarily, as a case study of scalable video coding, an objective quality definition for FGS-coded video is introduced in this paper, based on MSE (mean square error) and PSNR (peak signal-to-noise ratio). This definition can also be generalized to any layered scalable coding videos, such as the traditional layered videos in BL + ELs (base layer + enhancing layers) formats or H.264/AVC in BL + CGS (coarse granularity scalability) + FGS structures, and it can be applied to design optimal algorithms for video streaming. Furthermore, It can also be taken as a measure to assess the subjective quality of streaming videos, by incorporating user preferences and terminal capacities.According to this definition, a quality optimal problem of scene in video segments is formulated and solved using the state transfer graph and dynamic programming. The optimal transmission policy is also obtained and compared with a real-time transmission algorithm. Different aggregation levels (segmentation granularity) of video segments for optimal transmission are also examined by experimental data. Simulation results validate our observations.     

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.