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进入二十世纪九十年代后,新的数字媒体载体技术日新月异的发展使得视频内容的存储问题已经不是阻碍视频信息广泛应用的主要问题。随着Internet的迅猛发展,网络已经深入人们的日常生活,而多媒体信息,尤其是连续媒体内容正在迅速地增加,使得视频信息在网络上的应用需求日益广泛、迫切,而视频编码的目标也就从过去的面向存储转变为面向网络传输。为了更好的推动视频流在网络上的应用,低码率编码、容错编码、分层编码、可伸缩编码成为目前研究的热点。本论文对基于网络通信的可伸缩视频编码进行了研究,在现有的精细可伸缩视频编码(FGS)基础上,对精细可伸缩编码算法和基于码率段的率失真优化编码器控制算法进行了优化,具体来讲,本论文的主要研究内容以下:
首先,本文通过引入一个漏预测因子,设计了一个漏预测因子的分配方案,得到了基于自适应漏预测因子的可伸缩编码算法LPFGS。LPFGS算法能够根据编码视频帧的运动特性和纹理特征自适应的选择不同的参考宏块,不仅能够很好的适应网络带宽的波动,而且能有效地消除在低码率下的误差传递和累积,提高了FGS的编码效率。
其次,本文实现了一种面向高级FGS的率失真优化编码器控制算法。文中先对可伸缩视频编码中的率失真优化问题进行阐述,得到基于码率段的率失真优化模型,并针对高级FGS将模型进一步简化。指出了帧间相关性在可伸缩视频编码的率失真优化中不可忽略,并通过定义EOD函数来近似帧间相关性的方法。导出了PFGS中的EOD函数模型,并在此基础上得到优化的面向PFGS的率失真优化编码器控制算法。
基于DCT变换和位平面编码技术的视频精细粒度可伸缩编码(FGS)是为了提供编码视频流的带宽适应性而提出的。虽然FGS技术的可伸缩能力非常好,但是其编码效率却比不可伸缩的视频编码方法低很多。试验证明以上两者都可以有效的提高可伸缩视频编码的性能,是行之有效的视频编码方法,对此方法的优化使其应用范围超越了编码器而扩展到了视频传输系统架构中去。