基于HEVC标准框架下的可伸缩视频编码研究

为了满足"三网融合"时代到来后向用户提供高清视频服务的要求，设计并实现HEVC标准框架下的可伸缩编码势在必行。相比于H.264/AVC标准，HEVC标准的编码效率更高，并具有灵活的尺寸单元、复杂的预测方式、更多的编码模式以及复杂的语法结构等，这对可伸缩编码的实现带来了巨大的挑战。因此，本项目拟研究基于HEVC框架的可伸缩视频编码。具体包括：自适应的空间可伸缩编码算法、率失真优化的质量可伸缩编码算法、基于相关性的快速模式选择算法以及与HEVC标准的码流融合。目前，国际上针对HEVC标准框架下的可伸缩编码的研究尚未展开，本项目的研究首先涉足这一领域，研究成果可以进一步应用到高清的视频通信、视频监控、视频会议等领域。本项目对于探索新的视频编码技术、解决高质量视频在异构网络环境下的传输等问题具有重要的理论意义和应用价值，同时也为下一代视频编码标准作出贡献。

在青年科学基金项目支持下，针对HEVC编码标准的灵活尺寸单元、复杂的预测方式、更多的编码模式以及复杂的语法结构等特点，本项目组对HEVC标准框架下的可伸缩编码进行了重点深入的研究。本研究提供了HEVC框架下有效的可伸缩编码解决方案，允许一次压缩后的视频能以不同的码率、帧率、空间分辨率和视频质量解码，为异构网络的视频传输提供了一套简单、灵活的解决方案，并且与传统的联播编码方式相比，其满足各种不同需要的能力更强，编码效率也大大提高。由于可伸缩编码的复杂度较高，本项目组进行了大量HEVC框架下的快速算法的研究，大大提高可伸缩编码的可用性。此外，由于HEVC屏幕内容编码逐渐成为当前视频编解码领域的研究热点，因此本项目组在HEVC屏幕内容编码方面也做了一些前瞻性的研究工作。该项目的研究成果同时也为后续开展的面上资助项目提供了重要的研究基础和算法参考。申请人共计发表及录用文章31篇，其中，发表IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology 和Entropy等SCI源期刊论文14篇（其中第一作者9篇），发表EI期刊论文5篇（其中第一作者3篇）；发表国际会议12篇（其中第一作者9篇），包括数据压缩领域内重要国际会议DCC上发表5篇、ICIP会议3篇、ISCAS会议1篇、VCIP会议1篇及MMM会议1篇。申请国家发明专利21项，其中已获得授权10项。