视频编码优化与控制

目录
第1章 视频编码概述 1
1.1 视频编码简介 1
1.1.1 图像与视频 1
1.1.2 视频压缩与编码 1
1.1.3 多视点视频编解码 3
1.1.4 视频编码的指标 4
1.2 数字视频 4
1.2.1 颜色空间 4
1.2.2 量化深度 6
1.2.3 三率 7
1.3 视频质量评价 8
1.3.1 客观质量评价方法 9
1.3.2 主观质量评价方法 12
1.3.3 视频质量的比较 13
1.4 小结 16
第2章 视频编码标准和混合编码框架 17
2.1 视频编码标准化历程 17
2.1.1 什么是视频编码标准 17
2.1.2 视频编码国际标准的发展 17
2.2 主流视频编码标准 21
2.2.1 AVS系列 21
2.2.2 谷歌VP系列 21
2.2.3 微软VC系列 22
2.3 编码框架结构 22
2.3.1 视频编码框架 22
2.3.2 基于混合编码框架的编码流程 23
2.3.3 编码结构 24
2.3.4 编码单元划分 26
2.4 预测编码 29
2.4.1 帧内预测 29
2.4.2 帧间预测 30
2.5 变换/量化 34
2.5.1 变换编码 34
2.5.2 量化编码 35
2.6 环路滤波 37
2.6.1 去块滤波 37
2.6.2 样点自适应补偿 38
2.6.3 自适应环路滤波 39
2.7 熵编码 40
2.7.1 熵编码基本原理 40
2.7.2 CAVLC 42
2.7.3 CABAC 42
2.8 可伸缩视频编码 43
2.8.1 时间可伸缩性 43
2.8.2 空间可伸缩性 44
2.8.3 质量可伸缩性 44
2.9 视频转码 45
2.9.1 转码技术 45
2.9.2 转码框架 46
2.9.3 基于编码比特分布的视频转码 47
2.9.4 基于机器学习的视频转码 49
2.10 小结 50
第3章 率失真优化 51
3.1 理论基础 51
3.1.1 图像的信息熵 51
3.1.2 率失真理论 52
3.1.3 率失真优化方法 53
3.2 视频失真 58
3.2.1 量化失真 58
3.2.2 运动补偿失真 59
3.2.3 信源补偿失真 61
3.3 时域全局率失真优化算法 64
3.3.1 时域率失真优化模型 64
3.3.2 信源失真时域传播链 65
3.3.3 时域率失真优化的参数调节 68
3.3.4 量化参数自适应调节方法 69
3.3.5 测试与分析 72
3.4 基于参考结构的优化参数调节 76
3.4.1 时域分层参考结构 76
3.4.2 参考结构决定拉格朗日乘子 78
3.4.3 测试与分析 82
3.5 小结 83
第4章 码率控制 84
4.1 码率控制概述 84
4.1.1 恒定比特率控制 84
4.1.2 可变比特率控制 85
4.2 码率控制原理 85
4.2.1 流体流量模型理论 86
4.2.2 量化参数与拉格朗日乘子 87
4.2.3 初始QP自动设定方法 87
4.2.4 经典码率控制算法 91
4.3 基于模糊逻辑的码率控制算法 93
4.3.1 模糊控制原理 93
4.3.2 模糊逻辑码率控制模型 98
4.3.3 测试与分析 103
4.4 基于PID的码率控制算法 111
4.4.1 PID控制器原理 111
4.4.2 分层码率分配 112
4.4.3 PID码率控制 114
4.5 可变码率控制算法 115
4.5.1 比特率抉择 115
4.5.2 抉择过程 117
4.5.3 可变比特率码率控制架构 119
4.5.4 比特率抉择算法流程 120
4.5.5 测试与分析 121
4.6 即时类通信视频的VBR控制 126
4.6.1 模糊度BLUR模型 126
4.6.2 运动强度等级模型 129
4.6.3 基于即时类通信视频的VBR控制算法 133
4.6.4 测试与分析 134
4.7 小结 140
第5章 背景建模 141
5.1 背景建模概述 141
5.2 平滑背景建模法 142
5.3 基于可变块大小的背景建模 144
5.3.1 残差梯度 144
5.3.2 块替换分类检测 145
5.3.3 **边界匹配块替换决策 146
5.3.4 参考长度决策 147
5.3.5 背景建模算法 149
5.4 面向监控类视频编码优化方法研究 150
5.4.1 全局长参考 150
5.4.2 背景图像量化参数决策 151
5.4.3 背景图像长时参考编码优化 155
5.5 测试与分析 158
5.5.1 BABM 158
5.5.2 视频编码优化 160
5.6 小结 161
第6章 全景视频优化 162
6.1 全景视频介绍 162
6.1.1 全景视频研究背景 162
6.1.2 全景视频应用 163
6.2 全景视频编码与评价 164
6.2.1 全景视频编码 164
6.2.2 全景视频质量评价 165
6.2.3 全景视频投影转换 167
6.3 基于全景视频序列的越界折叠搜索算法 172
6.3.1 相关知识介绍 172
6.3.2 算法主体内容 173
6.3.3 越界折叠算法关键流程与测试 176
6.4 全景视频拉格朗日乘子优化算法 178
6.4.1 VR 360°视频编码单位级优化 178
6.4.2 拉格朗日乘子修正 181
6.4.3 优化算法具体流程和测试 182
6.5 熵平衡优化算法 184
6.5.1 球形比特率均衡策略 185
6.5.2 ERP投影的熵平衡优化算法 186
6.5.3 CMP投影的熵平衡优化算法 190
6.5.4 算法测试与分析 192
6.6 小结 195
第7章 视频编码**动向 196
7.1 智能编码 196
7.1.1 神经网络视频编码发展历史 196
7.1.2 深度学习与视频编码 198
7.1.3 基于端到端学习的视频压缩 199
7.2 感知与特征压缩编码 200
7.2.1 压缩到分析的转换 200
7.2.2 基于感知的视频编码 200
7.2.3 基于特征的视频编码 202
7.3 点云 202
7.3.1 背景与应用 202
7.3.2 点云压缩技术 203
7.3.3 点云压缩标准化 204
7.4 丢包情景下的编码控制理论与方法 205
7.4.1 视频传输中的丢包 205
7.4.2 错误隐藏算法研究现状 206
7.4.3 丢包下的优化算法探究 207
参考文献 209