基于H.264/AVC的空间可分级编码方法研究

摘要

多媒体和Internet技术的发展，要求视频编码不仅要具有好的容错性，还能根据网络带宽、接收设备和用户需求自适应的进行调整和传输。可分级视频编码方法作为一种高级的编码方法，能够自适应的调整码流，将视频数据只压缩一次，却能以多个帧率、空间分辨率或视频质量进行解码，从而可支持多种类型用户的各种应用需求。基于H.264/AVC编码标准的空间可分级编码是目前的研究热点之一。
　　 本文首先对可分级视频编码技术进行了简要的叙述，然后重点对空间可分级编码中的关键技术进行了系统的分析。深入分析了目前空间可分级编码的下/上采样技术，包括直接下采样技术、小波分解下采样技术、固定系数内插技术等，在此基础上又给出了自适应维纳滤波内插技术；另外本文对空间可分级编码中的联合运动估计技术进行了详细地论述，并通过大量实验分析了目前已有方法的性能，在此基础上，提出了基于量化参数加权的联合运动估计算法，该算法在权衡基本层和增强层编码效率的同时，使编码性能有了明显提高。基于提出的改进算法，本文还提出了一种适用于实时视频编码的运动估计方案，在编码质量下降不太明显的条件下，编码复杂度有了明显的降低；论文最后论述了可分级编码中的层间预测技术，并根据实验结果确定本文所采用的层间残差预测机制。
　　 本文在理论分析基础上，进行了大量的仿真实验，并对实验结果进行了详细的分析说明。实验结果表明，本文的改进方案在编码性能上都有一定的提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 可分级编码的发展现状

1.3 本文的研究内容和组织结构

2 可分级编码概述

2.1 H.264/AVC核心技术

2.1.1 运动预测

2.1.2 变换编码与量化编码

2.1.3 熵编码

2.2 可分级编码

2.2.1 时间可分级

2.2.2 空间可分级

2.2.3 质量可分级

2.2.4 精细粒度可分级

3 空间可分级编码中的下/上采样技术

3.1 空间下采样

3.1.1 直接空间下采样

3.1.2 基于小波分解的空间下采样

3.2 空间上采样

3.2.1 固定系数内插方法

3.2.2 自适应六阶维纳内插

3.3 仿真实验

4 空间可分级编码中的运动估计技术

4.1 基于基本层运动矢量的增强层运动补偿

4.2 联合运动估计

4.2.1 联合运动估计的原理

4.2.2 仿真实验

4.3 基于量化参数加权的联合运动估计方案

4.3.1 联合运动估计性能分析

4.3.2 基于量化参数加权的联合运动估计方案

4.3.3 仿真实验

4.4 用于实时视频传输的运动估计方案

4.4.1 原理分析

4.4.2 仿真实验

5 空间可分级编码中的层间预测技术

5.1 层间帧内预测

5.2 层间运动预测

5.3 层间残差预测

5.3.1 塔式编码

5.3.2 子带编码

5.4 仿真实验

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢