精細(xì)可分級(jí)視頻編碼算法研究.pdf

1、隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，新型的P2P流媒體，IPTV，視頻會(huì)議，視頻監(jiān)控等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的業(yè)務(wù)對(duì)當(dāng)前的視頻編碼技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。它對(duì)視頻編碼的要求也不再僅僅是單純的追求高壓縮率，而且還要求視頻流能夠很好的適應(yīng)各種不同的傳輸環(huán)境和用戶終端，具有一定的容錯(cuò)性和可伸縮性，以及能同時(shí)提供圖像質(zhì)量、時(shí)域、空域的可分級(jí)能力。可分級(jí)視頻編碼方案是解決Internet流媒體應(yīng)用中帶寬波動(dòng)的一種有效方法。但是，傳統(tǒng)的可分級(jí)編碼僅能提供粗糙的可分級(jí)能力，接

2、收端經(jīng)解碼之后得到的圖像隨著網(wǎng)絡(luò)狀況的變化而呈跳躍性地變化，無法精細(xì)地匹配網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中采用的精細(xì)粒度可分級(jí)(FGS)能夠解決精細(xì)匹配網(wǎng)絡(luò)帶寬的問題，還能夠獲得較好的差錯(cuò)復(fù)原能力和解碼復(fù)雜度可分級(jí)能力，但是編碼效率較低。
　　 針對(duì)FGS編碼效率較低的這個(gè)缺點(diǎn)，本文提出了四種基于宏塊的改進(jìn)方案。首先通過分析MPEG-4 FGS中選擇增強(qiáng)的碼流分配的優(yōu)缺點(diǎn)，在保持其碼流重點(diǎn)分配給特殊宏塊，從而獲得較好主觀視覺提

3、高的優(yōu)點(diǎn)上，對(duì)其碼流由于需要多傳送上移的比特平面數(shù)而造成的編碼效率較低的缺點(diǎn)，提出將增強(qiáng)層信息貢獻(xiàn)于提高編碼器基本層編碼效率，充分利用可利用的增強(qiáng)層信息，預(yù)測消除輸入視頻信息的時(shí)域冗余，和增強(qiáng)層殘差信息的時(shí)域冗余，既抑制“誤差漂移”問題的產(chǎn)生又提高了FGS的編碼效率。在此基礎(chǔ)上，本文又提出了三種針對(duì)提高視頻主觀視覺效果的方法，將改善視頻主觀質(zhì)量與客觀質(zhì)量結(jié)合起來。利用有效的信道資源和碼流資源，引入宏塊分割，人臉檢測，以及運(yùn)動(dòng)跟蹤提出三種

4、自適應(yīng)選擇增強(qiáng)感興趣區(qū)域的算法，從而達(dá)到主觀視覺效果的提高。其中這三種自適應(yīng)算法分別結(jié)合了H.264編碼宏塊分割的特點(diǎn)，模式識(shí)別中Adaboost人臉檢測以及開源庫OpenCV下運(yùn)動(dòng)對(duì)象跟蹤的編碼方式，根據(jù)不同的視頻序列，自適應(yīng)選擇人眼最感興趣區(qū)域，提高視頻的主觀效果。通過PC機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)精細(xì)粒度可分級(jí)編碼方案對(duì)改善FGS編碼效率效果明顯，不僅提高了精細(xì)粒度可分級(jí)編碼的編碼效率，而且對(duì)視頻主觀質(zhì)量的改善也較為明顯。