基于FGS位平面编码的无线视频编码研究

论文摘要

位平面编码是精细可扩展性(FGS,Fine Granular Scalable)编码中的关键技术,它使得增强层码流可以在任何地点截断,从而具有可扩展性,适合在internet 或无线通信的环境下传输视频信息。本文系统地讨论了位平面编码及其在视频传输中的应用。首先,文章介绍了视频编码的一些知识,主要是熵编码、源编码和混合编码的一些概念;然后,介绍了网络与无线通信的一些特点以及无线视频传输所面临的一些问题,主要包括异构性、带宽限制、延时、丢失和误码等问题。还介绍了传统视频编码在网络传输中的应用,包括最小传输、自适应编码、Transcoding、码流切换及分层可扩展性编码。之后,详细介绍了FGS 的位平面编码技术以及一些主要的应用位平面编码技术的视频编码方法。在增强层使用位平面编码使得增强层码流可以在任何地点截断。解码器重建的视频质量与收到并解码的比特数成正比,具有质量精细变化的特性。在精细的空域可扩展性(FGSS)编码方案中,输入的视频首先进行下采样,然后使用任何非扩展性编码技术将视频压缩到给定的码率以下。在增强层采用位平面编码技术,对增强层需要编码的系数从高位到低位按位平面依次编码,这使得增强层码流可以在任何地点截断,从而具有质量精细变化的特性。视频的精细可扩展子带编码把用于静止图象的子带编码方法引入到FGS 增强层编码之中,不但保留了原方法的可扩展性,而且有效地提高了增强层的编码效率。FGS 增强层编码的水环扫描方式先编码图像帧的感兴趣区域,然后再编码图像的其它部分,有效地提高解码后图像的主观质量,而且保留了FGS 原有的各种优良性能。基于显著系数分布的高效位平面编码根据DCT 残余信号的统计特性,把增强层划分为显著比特组和精细比特组,对于显著比特组,应用位平面编码技术进行编码;再对精细比特组进行Huffman 编码,提高了编码效

论文目录

• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 无线网络上的视频传输及现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 论文组织安排
• 第二章 视频编码技术基础
• 2.1 熵编码
• 2.2 源编码
• 2.3 混合编码
• 2.4 基本编码方法比较
• 2.4.1 熵编码
• 2.4.2 变换编码
• 2.4.3 预测编码
• 2.4.4 实际编码方案
• 第三章 视频在无线网络上传输的特点
• 3.1 异构性（Heterogeneity）
• 3.2 带宽（Bandwidth）
• 3.3 延时（Delay）
• 3.4 丢失（Loss）
• 3.5 误码（Error）
• 第四章 传统视频编码在无线视频传输中的应用
• 4.1 最小传输
• 4.2 自适应编码
• 4.3 Transcoding
• 4.4 码流切换
• 4.5 分层可扩展性编码
• 4.5.1 时域可扩展性（Temporal Scalability）
• 4.5.2 空域可扩展性（Spatial Scalability）
• 4.5.3 质量可扩展性（PSNR Scalability）
• 第五章 适合无线网络传输的编码方案
• 5.1 精细的可扩展性编码（Fine granular Scalable Coding）
• 5.1.1 DCT 系数绝对值的编码
• 5.1.2 符号位编码
• 5.1.3 位平面编码的灵活应用
• 5.2 精细的空域可扩展性（FGSS）编码
• 5.3 视频的精细可扩展子带编码算法
• 5.3.1 重排DCT 系数
• 5.3.2 基于上下文的算术编码器
• 5.3.3 FGS 子带编码算法
• 5.4 FGS 增强层编码的水环扫描算法
• 5.4.1 FGS 栅格扫描方式的不足
• 5.4.2 水环扫描方式
• 5.5 基于显著系数分布的高效位平面编码
• 5.5.1 分割为两个比特组
• 5.5.2 传输顺序
• 5.6 渐进的精细可扩展性编码（Progressive FGS Coding）
• 5.6.1 PFGS 编码的基本结构
• 5.6.2 简化的PFGS 结构
• 5.6.3 高效的PFGS 编码结构
• 第六章 改进的基于FGS 位平面编码的无线视频编码方案
• 6.1 位平面编码方案的不足
• 6.2 基于显著系数的高效位平面编码方案的不足
• 6.3 相对误差与绝对误差
• 6.4 改进的基于FGS 位平面编码的无线视频编码方案
• 6.4.1 DCT 系数绝对值编码
• 6.4.2 符号位编码
• 6.4.3 传输顺序
• 6.4.4 实验结果与分析
• 6.4.5 结论
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 对下一步工作的建议
• 7.3 展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介