1、進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，新的數(shù)字媒體載體技術(shù)日新月異的發(fā)展使得視頻內(nèi)容的存儲問題已經(jīng)不是阻礙視頻信息廣泛應(yīng)用的主要問題。隨著Internet的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入人們的日常生活，而多媒體信息，尤其是連續(xù)媒體內(nèi)容正在迅速地增加，使得視頻信息在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用需求日益廣泛、迫切，而視頻編碼的目標(biāo)也就從過去的面向存儲轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚓W(wǎng)絡(luò)傳輸。為了更好的推動視頻流在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用，低碼率編碼、容錯(cuò)編碼、分層編碼、可伸縮編碼成為目前研究的熱點(diǎn)。本論文對基于

2、IP網(wǎng)絡(luò)通信的可伸縮視頻編碼進(jìn)行了研究，主要包括以下內(nèi)容： 1．率失真優(yōu)化差錯(cuò)恢復(fù)算法的研究由于在信道中傳輸?shù)木幋a視頻流對丟包和誤碼比較敏感，因此增強(qiáng)編碼視頻流對丟包和誤碼的魯棒性至關(guān)重要。率失真優(yōu)化的編碼模式判決方法是一種最常用且行之有效的視頻編碼方法，對此技術(shù)的擴(kuò)展使其應(yīng)用范圍超越了編碼器而擴(kuò)展到了視頻傳輸系統(tǒng)架構(gòu)，即信源編碼和信道編碼。本文從分析視頻碼流端到端的總失真入手，基于對有損傳輸網(wǎng)絡(luò)誤碼統(tǒng)計(jì)特性的分析，提出了一種H

3、.264可伸縮視頻編碼擴(kuò)展(H.264-SVC)的全局率失真優(yōu)化差錯(cuò)恢復(fù)算法，該算法以像素級精度估算信道誤碼在時(shí)域和空域內(nèi)的累積擴(kuò)散失真，并在深入研究H.264-SVC編碼結(jié)構(gòu)對誤差擴(kuò)散失真的影響的基礎(chǔ)上對碼率的分配做了優(yōu)化，為H.264-SVC編碼模式的選擇提供了全局的率失真優(yōu)化策略，從而提高了編碼視頻流的魯棒性。 2．精細(xì)可伸縮視頻編碼技術(shù)的研究基于DCT變換和位平面編碼技術(shù)的視頻精細(xì)粒度可伸縮編碼(Fine Granula

4、rity Scalability，簡稱FGS)是為了提供編碼視頻流的帶寬適應(yīng)性而提出的。雖然FGS技術(shù)的可伸縮能力非常好，但是其編碼效率卻比不可伸縮的視頻編碼方法低很多。本文提出了一種自適應(yīng)漏預(yù)測因子的(Adaptive Leaky Factor FGS)ALF-FGS算法。ALF-FGS算法能夠在宏塊級上根據(jù)編碼視頻幀的運(yùn)動特性和紋理特征自適應(yīng)的選擇不同的參考宏塊，不僅能夠很好的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的波動，而且能有效地消除在低碼率下的誤差傳遞

5、和累積，提高了FGS的編碼效率3．非均等差錯(cuò)保護(hù)的H.264-SVC冗余圖像編碼算法在基于IP的視頻傳輸中，當(dāng)反向信道不存在或者無法利用時(shí)，通常采用無反饋的視頻冗余編碼(Video Redundancy Coding，VRC)來抵制IP網(wǎng)絡(luò)的丟包。針對無反饋信道的IP傳輸，結(jié)合H.264-SVC的碼流結(jié)構(gòu)特性，本文提出了一種碼率控制的優(yōu)化冗余圖像編碼算法OVRC(Ootimized Video Redundant Coding)，該算法

6、根據(jù)不同空間層和時(shí)間級的圖像對抑制誤差擴(kuò)散的作用大小的不同來優(yōu)化冗余圖像碼率的分配。在有效的控制冗余碼率的同時(shí)，解決了在丟包信道傳輸視頻時(shí)的誤差漂移問題。 4．H.264-SVC的差錯(cuò)隱藏算法的研究具有空間可分級特性的H.264-SVC碼流不僅可以使用傳統(tǒng)的差錯(cuò)隱藏方法，而且還可以利用不同空間層圖像的相關(guān)性進(jìn)行跨空間層的差錯(cuò)隱藏。本文對H.264-SVC視頻編碼的各種差錯(cuò)隱藏方法進(jìn)行了研究和對比，詳細(xì)分析了各種方法的性能和優(yōu)缺點(diǎn)

7、，對實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。 5．可伸縮視頻流應(yīng)用演示系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)在深入研究IP網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對可伸縮視頻流的典型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了SVC的應(yīng)用演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有可伸縮視頻編碼、碼流提取、視頻解碼、播放、解碼質(zhì)量評價(jià)、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)設(shè)置等功能。能夠提供盡量而為的Internet網(wǎng)絡(luò)和具有DiffServe服務(wù)的兩種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并提供各種IP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)丟包模式?？梢愿鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使用相應(yīng)的編碼方法以及差錯(cuò)恢復(fù)