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H.264 SVC可伸缩视频编码2012 年2月可伸缩性编码概念 可伸缩性的英文原文为Scalability，也译作可分级性、可分层性，这是因为它是通过将单一码流分为若干层实现的。如果视频编码器经过一次性压缩后产 生的码流能被解码端以不同的码率、帧率、空间分辨率和视频质量解码，则称该编解码系统具有“可伸缩性”。 可伸缩编码只需对视频节目源编码一次，即可通过传输、提取和解码相应部分的压缩码流，重构出各种分辨率、码率或者质量级别的视频。 联播编码方式相比，满足各种不同需要的能力更强，编码效率也大大提高。SVC 分层结构联播（Simulcast）多码流切换，将视频信息多次编码，并且在服务器上保存不同分辨率、帧率和码率的码流（多次编码，保存多个码流），当网络带宽变化时，服务器选择合适的码流传送。虽然本方案能够提供一定的带宽自适应性，但是大大增加了编码时间，服务器存储空间和操作复杂度三维伸缩性概念SVC优点SVC的目标是希望在一个很宽的码率范围内都能获得高的传输效率和解码量，在一个较低复杂度上提供时间、空间、质量全可伸缩性编码，提供网络、端、流媒体格式无缝自适应的发布。和传统的不可伸缩编码相比，可伸缩码流能够自动适应带宽变化。当带宽值较大时，两者图像质量都较好；当带宽值较低时，不可伸缩编码的质量变得很差，而可伸缩编码维持着尽可能好的质量。SVC和传统不可伸缩编码对网络带宽的适应性可伸缩视频编码的应用系统可伸缩视频编码的应用系统 SVC视频服务器提供单一码流，具有可伸缩特性，能够自动适应用户网络的网络状态和终端设备。而如果在不可伸缩编码的应用体系中，单一格式的码流在通过不同网络的边界时，需要做一次转码服务，以便使码流适应用户的网络状态。这个转码过程一方面会造成时间延迟，另一方面也会影响视频质量。 SVC标准的总体目标就是要构建一个新的编码方案，以便更好地向异构网络上的客户可靠地发布视频，特别是在下行客户端能力，系统资源，网络状态事先不可知的情形下。在满足码流具有灵活的可伸缩特性同时，SVC也要保证高的编码效率时域可伸缩技术 时域可伸缩技术是指允许单一码流支持多帧率的技术，它由标准所定义的时域预测结构决定。空域可伸缩技术将原始尺寸的输入视频序列进行下采样，得到所需的较低的空间分辨率，每个空间分辨率都是一个新的空间编码层，并且在各空间分辨率层的基础上进一步实现时域和SNR的可伸缩性。每层相互独立地编码，有各自独立的编码参数如运动信息、变换参数、量化参数等。空域可伸缩技术空域可伸缩技术1、层间帧内预测：这种预测方式的宏块信息完全由层间参考帧（一般是低分辨率的重建帧）通过上采样预测 。但是这种方式缺乏消除时间相关性所得到的码率削减。2、层间运动预测：宏块使用类似AVC的帧间预测进行编码，其宏块模式采用层间参考帧相应块的模式，其对应的运动矢量也利用层间参考帧相应块的运动信息进行预测编码。 空域可伸缩技术3、层间残差预测：利用残差的层间相关性，可以对于帧间预测的图像继续进行层间预测，以进一步削减码流。 三种层间预测的概要图示如下质量（SNR）可伸缩技术质量分级往往可以被认为是一种特殊（解析度相同）的空间分级编码，因此传统的coarse-grain quality scalable coding (CGS，粗粒度质量分级编码)很容易被想到，而在实际应用中，还发展了medium-grain quality scalability (MGS，中等粒度质量分级编码),下面将分别描述他们： 质量（SNR）可伸缩技术1、CGS：CGS有类似空间分级中层间预测，但是无需有上采样的过程，为了更好的视频质量需要呈现更多的图像纹理，因此，在质量分层的层间预测中，对纹理的提纯通常通过采用更小量化步长的重新量化。2、MGS：由于CGS对码率控制不能灵活处理，一种叫MGS的衍生方式被提出采用，MGS可以灵活的权衡漂移（draft，运动补偿预测循环中的编解码不同步）和层次预测的编码效率。 质量（SNR）可伸缩技术以上是这周对于SVC的一个入门的理解