H.264扩展标准—可伸缩视频编码（SVC）及其中精细可伸缩编码的研究

论文摘要

H.264是目前国际上两大视频编码标准组织（ITU-T、ISO/IEC）最新制定的视频编码国际标准。H.264以其优异的压缩性能和良好的网络亲和性将在数字电视广播、视频实时通信、网络视频流媒体传输以及多媒体短信等各个方面发挥重要作用。在H.264的基础上,ITU-T和ISO/IEC又制定了其扩展标准——可伸缩视频编码（SVC）。SVC主要通过时域、空域和质量可伸缩的机制,实现视频数据可伸缩编码,同时具有很好的压缩效率。它能够简单灵活的应用于各种网络,并能很好的适应网络带宽动态变化。本文首先介绍了最新视频编码标准H.264。H.264仍然采用传统的预测、变换混合编码,编码框架较以往标准没有大的变化,但在每个功能单元的实现细节上做了重要改进。第二章介绍H.264的特点并着重分析了它的关键技术,如DCT、帧内预测、帧间预测、熵编码。文章接着阐述了可伸缩视频编码的基本原理。可伸缩视频编码的核心思想是将视频序列编码后形成具有基本质量的基本层以及多个具有额外信息的增强层。基本层可以独立解码,而增强层依赖于基本层数据,如果基本层数据丢失则无法正确解码。第三章在分析时域、空域、质量可伸缩编码原理的基础上,通过仿真实验对SVC的编码性能进行了重点研究。最后本文深入研究了精细可伸缩编码,和传统可伸缩编码方法相比,它能够更精确的适应网络带宽变化。第四章首先介绍和分析了各种精细可伸缩编码原理,然后分析了扩展标准中最新精细可伸缩编码方案MGS的编码原理,并通过仿真实验对其性能进行了研究。在此基础上本文提出了一种MGS增强层自适应算法:AEL-MGS,仿真实验表明该算法在保证精细可伸缩的同时提高了编码效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图目录
• 表目录
• 缩略词表
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究动态
• 1.1.1 视频编码发展历史
• 1.1.2 可伸缩视频编码
• 1.2 课题背景及研究意义
• 1.3 论文内容与结构
• 第二章 H.264 视频编码及其关键技术
• 2.1 H.264 的结构
• 2.1.1 H.264 的两层编码体系
• 2.1.2 H.264 的档次和级
• 2.2 H.264 编解码器的结构
• 2.2.1 H.264 编码器
• 2.2.2 H.264 解码器
• 2.3 H.264 视频压缩编码关键技术
• 2.3.1 整数变换与量化
• 2.3.2 帧内预测编码
• 2.3.3 帧间预测编码
• 2.3.4 熵编码
• 2.3.5 其他关键技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 可伸缩视频编码技术的研究
• 3.1 可伸缩视频编码概述
• 3.2 SVC 性能研究目的及意义
• 3.3 H.264 可伸缩编码性能研究
• 3.3.1 时间可伸缩编码
• 3.3.2 空间可伸缩编码
• 3.3.3 扩展的空间可伸缩编码
• 3.3.4 粗粒可伸缩编码
• 3.3.5 精细可伸缩编码
• 3.3.6 组合可伸缩编码
• 3.4 本章小结
• 第四章 精细可伸缩视频编码技术的研究
• 4.1 FGS 编码
• 4.1.1 位平面编码原理
• 4.1.2 FGS 编码原理
• 4.2 改进的FGS 编码
• 4.2.1 渐进FGS 编码
• 4.2.2 基于宏块的渐进FGS 编码
• 4.2.3 AR-FGS 算法
• 4.2.4 ALF-FGS 算法
• 4.3 MGS 编码
• 4.3.1 MGS 原理及性能分析
• 4.3.2 AEL-MGS 算法
• 4.4 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文总结
• 5.2 未来的工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果