不断快速增加的多媒体应用需求和有限的传输带宽使得视频编解码成为不可或缺的关键技术。然而不可靠的网络传输会破坏视频码流的完整性,导致解码视频的质量下降,出现马赛克、拖尾等失真现象,因此视频容错算法目前已成为热点研究问题。如何实现容错编码强度的自适应调整是始终困扰研究者的难题。同时,由于存在着大量的各不相同的标准、分辨率、帧率、传输条件等系统指标,视频转码也是多媒体应用中关键的组成部分。考虑到视频转码后的码流同样会在不可靠的网络上传输,所以也十分有必要对与其相关的容错算法进行研究。本文正是在这种背景下展开了视频编码与转码的容错算法研究,具有重要的理论意义和应用价值。第一章绪论部分首先阐述了选题的意义,然后对国内外研究现状进行了综述并作了相应的归纳总结,最后介绍了本论文的主要研究内容和章节安排。第二章提出了一种基于帧内和参考帧选择联合宏块刷新的容错编码方法,以适应状态大幅波动的网络传输。不同于传统方法使用单一宏块刷新手段,本文联合使用了帧内刷新和参考帧选择刷新,让两种刷新手段能够发挥各自不同的容错优势。该方法首先分析了图像的内容,对每个宏块的失真值进行了估计。同时,提取出感兴趣区域宏块并对其失真值进行加权,进行重点保护。然后,在考虑网络状况、编码码率和估计失真值等因素的基础上,计算出联合宏块刷新的数量、模式和参考距离等,得出最优的刷新方案。第三章提出了一种基于自适应灵活宏块次序的容错编码方法,既能满足差别化网络传输的需要,又能同时利用灵活宏块次序本身的容错功能。该方法首先提取出图像的运动区域,然后依据对传输环境和图像特征的分析,计算出该运动区域的错误敏感度。在错误敏感度的基础上,计算出最优的灵活宏块次序编码模式,以使容错强度能够更有自适应性。为提高计算效率,该方法主要的运算信息都来自编码域,即编码过程中产生的结果。第四章针对现有跳帧转码方法均以获得较好再次编码质量为单一目标的问题,展开了对跳帧转码容错性问题的研究,并提出了一种编码质量与容错性自适应的跳帧转码方法,从跳帧结构角度实现压缩效率与容错能力之间的动态均衡。首先通过滑动窗结构计算预定解码数和编码数,以确保帧率准确、波动小以及处理延时可控。然后,基于H.264压缩域信息,分别估计了每个解码帧的质量影响系数和错误影响系数。最后,依据两种影响系数和网络状况等因素,自适应计算出最优的跳帧方案。第五章提出了一种基于自适应冗余片嵌入的容错性转码方法。通过向原先无容错保护的码流自适应嵌入冗余片来保护图像的感兴趣区域,提升其在传输中的容错能力,并使得转码码流具备容错强度变更的灵活性。首先对原始码流进行解码并提取出感兴趣区域。然后,计算嵌入和不嵌入冗余片两种情况下的失真值,并统计比特消耗数据。在此基础上,计算出感兴趣区域的率失真性能,并决定是否要对当前帧嵌入冗余片。如果需要嵌入,在进行宏块依赖性分析和感兴趣区域扩大后,冗余片会在熵编码过程中生成并嵌入原始码流,避免再次编码。第六章总结了本论文的研究成果和创新点,并提出了进一步研究的方向和任务。