h264 svc可伸縮視頻編碼

1、H.264 SVC可伸縮視頻編碼2012 年2月1可伸縮性編碼概念 可伸縮性的英文原文為Scalability，也譯作可分級性、可分層性，這是因為它是通過將單一碼流分為若干層實現(xiàn)的。如果視頻編碼器經(jīng)過一次性壓縮后產(chǎn) 生的碼流能被解碼端以不同的碼率、幀率、空間分辨率和視頻質(zhì)量解碼，則稱該編解碼系統(tǒng)具有“可伸縮性”。 可伸縮編碼只需對視頻節(jié)目源編碼一次，即可通過傳輸、提取和解碼相應(yīng)部分的壓縮碼流，重構(gòu)出各種分辨率、碼率或者質(zhì)量級別的視頻。 聯(lián)播編碼方式相比，滿足各種不同需要的能力更強，編碼效率也大大提高。2SVC 分層結(jié)構(gòu)3聯(lián)播（Simulcast）多碼流切換，將視頻信息多次編碼，并且在服務(wù)器上保

2、存不同分辨率、幀率和碼率的碼流（多次編碼，保存多個碼流），當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬變化時，服務(wù)器選擇合適的碼流傳送。雖然本方案能夠提供一定的帶寬自適應(yīng)性，但是大大增加了編碼時間，服務(wù)器存儲空間和操作復(fù)雜度4三維伸縮性概念5SVC優(yōu)點SVC的目標(biāo)是希望在一個很寬的碼率范圍內(nèi)都能獲得高的傳輸效率和解碼量，在一個較低復(fù)雜度上提供時間、空間、質(zhì)量全可伸縮性編碼，提供網(wǎng)絡(luò)、端、流媒體格式無縫自適應(yīng)的發(fā)布。和傳統(tǒng)的不可伸縮編碼相比，可伸縮碼流能夠自動適應(yīng)帶寬變化。當(dāng)帶寬值較大時，兩者圖像質(zhì)量都較好；當(dāng)帶寬值較低時，不可伸縮編碼的質(zhì)量變得很差，而可伸縮編碼維持著盡可能好的質(zhì)量。6SVC和傳統(tǒng)不可伸縮編碼對網(wǎng)絡(luò)帶寬的適應(yīng)性

3、7可伸縮視頻編碼的應(yīng)用系統(tǒng)8可伸縮視頻編碼的應(yīng)用系統(tǒng) SVC視頻服務(wù)器提供單一碼流，具有可伸縮特性，能夠自動適應(yīng)用戶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和終端設(shè)備。而如果在不可伸縮編碼的應(yīng)用體系中，單一格式的碼流在通過不同網(wǎng)絡(luò)的邊界時，需要做一次轉(zhuǎn)碼服務(wù)，以便使碼流適應(yīng)用戶的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。這個轉(zhuǎn)碼過程一方面會造成時間延遲，另一方面也會影響視頻質(zhì)量。 SVC標(biāo)準(zhǔn)的總體目標(biāo)就是要構(gòu)建一個新的編碼方案，以便更好地向異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上的客戶可靠地發(fā)布視頻，特別是在下行客戶端能力，系統(tǒng)資源，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)事先不可知的情形下。在滿足碼流具有靈活的可伸縮特性同時，SVC也要保證高的編碼效率910時域可伸縮技術(shù) 時域可伸縮技術(shù)是指允許單一碼流支持多

4、幀率的技術(shù)，它由標(biāo)準(zhǔn)所定義的時域預(yù)測結(jié)構(gòu)決定。11空域可伸縮技術(shù)將原始尺寸的輸入視頻序列進行下采樣，得到所需的較低的空間分辨率，每個空間分辨率都是一個新的空間編碼層，并且在各空間分辨率層的基礎(chǔ)上進一步實現(xiàn)時域和SNR的可伸縮性。每層相互獨立地編碼，有各自獨立的編碼參數(shù)如運動信息、變換參數(shù)、量化參數(shù)等。12空域可伸縮技術(shù)13空域可伸縮技術(shù)1、層間幀內(nèi)預(yù)測：這種預(yù)測方式的宏塊信息完全由層間參考幀（一般是低分辨率的重建幀）通過上采樣預(yù)測 。但是這種方式缺乏消除時間相關(guān)性所得到的碼率削減。2、層間運動預(yù)測：宏塊使用類似AVC的幀間預(yù)測進行編碼，其宏塊模式采用層間參考幀相應(yīng)塊的模式，其對應(yīng)的運動矢量也利

5、用層間參考幀相應(yīng)塊的運動信息進行預(yù)測編碼。14 空域可伸縮技術(shù)3、層間殘差預(yù)測：利用殘差的層間相關(guān)性，可以對于幀間預(yù)測的圖像繼續(xù)進行層間預(yù)測，以進一步削減碼流。 三種層間預(yù)測的概要圖示如下15質(zhì)量（SNR）可伸縮技術(shù)質(zhì)量分級往往可以被認(rèn)為是一種特殊（解析度相同）的空間分級編碼，因此傳統(tǒng)的coarse-grain quality scalable coding (CGS，粗粒度質(zhì)量分級編碼)很容易被想到，而在實際應(yīng)用中，還發(fā)展了medium-grain quality scalability (MGS，中等粒度質(zhì)量分級編碼),下面將分別描述他們： 16質(zhì)量（SNR）可伸縮技術(shù)1、CGS：CGS有類似空間分級中層間預(yù)測，但是無需有上采樣的過程，為了更好的視頻質(zhì)量需要呈現(xiàn)更多的圖像紋理，因此，在質(zhì)量分層的層間預(yù)測中，對紋理的提純通常通過采用更小量化步長的重新量化。2、MGS：由于CGS對碼率控制不能靈活處理，一種叫MGS的衍生方式被提出采用