可伸縮視頻編碼的差錯控制方法研究.pdf

1、可伸縮視頻編碼(ScalableVideoCoding，SVC)，作為H．264/AVC視頻編碼標準的可伸縮擴展，是目前解決視頻應(yīng)用環(huán)境中存在的網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性和終端用戶多樣性的有力工具。它能提供一個單獨的多層嵌套碼流，并可根據(jù)需要從這個碼流中抽取若干子碼流，以滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的限制以及終端用戶對視頻在空間、時間和信噪比(Signal-To—NoiseRatio，SNR)等方面的需求。盡管SVC能充分利用視頻在空間、時間和層間的冗余信息來提高

2、編碼效率，但是在易錯信道(如無線通信網(wǎng))的解碼端，某一段碼流(Bit—stream)的傳輸誤差很容易影響到當前幀、時間后續(xù)幀以及后續(xù)層幀的正確解碼，導致視頻質(zhì)量大大降低。差錯控制(Errorcontrol)是解決視頻碼流在易錯信道傳輸造成視頻主客觀質(zhì)量下降的有效工具，能在視頻通信系統(tǒng)的編碼端、解碼端或者傳輸信道中實現(xiàn)。研究適用于SVC的差錯控制技術(shù)具有一定的理論意義和重要的實用價值。 本文基于SVC框架，研究并提出多種差錯控制技

3、術(shù)，主要工作以及創(chuàng)新之處在于： 1)提出SVC解碼端的錯誤隱藏(Errorconcealment)技術(shù)。 本文根據(jù)SVC的特點，分析了利用空間、時間和層間正確接收的信息對丟失數(shù)據(jù)進行重建的同層錯誤隱藏和層間錯誤隱藏方法。此外，提出基于OBMC(OverlappedBlockMotionCompensation，重疊塊運動補償)的層間錯誤隱藏，用來應(yīng)對增強層出現(xiàn)丟包的情況。 2)提出SVC編碼端的容錯編碼(Erro

4、rresilientcoding)技術(shù)。 本文提出的容錯編碼是在編碼端對SVC碼流加入一定量的冗余，以使解碼端在丟失部分數(shù)據(jù)的情況下，能在一定程度上盡量減少視頻質(zhì)量損失，從而提高視頻在丟包環(huán)境的率失真性能(Rate—Distortionperformance)。根據(jù)SVC的層間編碼的特點，本文提出基于幀內(nèi)宏塊刷新的方法——LA—RDO(Loss—AwareRate—DistortionOptimization)算法，并被JVT(

5、JointVideoTeam)接受。另外，針對在增強層發(fā)生丟包的應(yīng)用環(huán)境，提出層間錯誤隱藏優(yōu)化的容錯編碼方法。 3)提出SVC傳輸級的容錯轉(zhuǎn)碼(Errorresilienttranscoding)技術(shù)。 本文提出的容錯轉(zhuǎn)碼是傳輸級的差錯控制方法，它是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，根據(jù)解碼端反饋回來的某一網(wǎng)絡(luò)的丟包狀況，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)邊界點對SVC碼流進行容錯優(yōu)化。該方法在SVC中首次提出，不僅能提高碼流的容錯能力，且能保證經(jīng)過轉(zhuǎn)碼器的碼

6、流輸入輸出比特率的一致性。 4)提出SVC編碼端的可丟數(shù)據(jù)自適應(yīng)(Discardabledataadaptation)技術(shù)。 本文提出的方法是在編碼端使用具有容錯能力的數(shù)據(jù)分割(Datapartitioning)和條帶組(Slicegroup)編碼技術(shù)，將SVC碼流的基本層數(shù)據(jù)分為可丟和不可丟兩種類型。在完全丟掉基本層可丟類型數(shù)據(jù)時，提高單播(Unicasting)增強層視頻的率失真性能并正確解碼。 相對于單層編