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可適性視訊編碼

可適性視訊編碼（Scalable Video Coding, SVC）是傳統H.264/MPEG-4 AVC編碼的延伸，可提升更大的編碼彈性，並具有時間可適性（Temporal Scalability）、空間可適性（Spatial Scalability）及訊雜比可適性（SNR Scalability）三大特性，使視訊傳輸更能適應在異質的網路頻寬[1][2][3]。

概述

SVC的目標在於標準化已使編碼的高品質的影像碼流，可以獨立拆分成一個或多個子位元流（subset bitstream）進行解碼，可以自己用一個複雜和重建品質達到類似的利用現有的H.264/MPEG-4 AVC的設計與相同數量的數據碼流中的一個子集。

一個子位元流（subset bitstream）可以代表一個空間或時間解析度較低或品質較差的的視訊訊號（每個單獨或組合）相比。

  • 時間（訊框速率）的可適性：由於一般視訊壓縮都會利用運動補償的手段，紀錄位移向量（motion vector）。在某些系統的應用上，可以跳過某幾訊框用其鄰近訊框的位移向量內插出該被跳過訊框的結果。在解碼端同樣利用運動補償算回該被跳過訊框。
  • 空間（圖片大小）的可適性：圖形（或視訊壓縮中的一訊框）在壓縮編碼的時候即存下了多重大小（或解析度）的結果。讓解碼端得以視需求解碼回所需的圖片大小（或解析度），可能以較小的結果換取解碼的效率。通常較小的圖片即帶有大圖片一部份的特性，大圖的儲存上不需要重複記錄這些重複的部分。
  • 訊號雜訊比/品質/品質可適性：在壓縮編碼的時候將多重品質（qualities）的結果都存下來。讓解碼端得以視需求解碼回所需的圖片品質，可能以較低的品質換取解碼的效率。通常品質較差的圖片仍有一定的代表性，品質較佳的結果在儲存上不需要重複記錄重複的資訊。
  • 聯合可適性（Combined scalability）：結合上述三個擴展性。

例子

空間可適性與品質可適性的綜合應用可以參考JPEG 2000影像壓縮。JPEG 2000從遞進性（Progressive）與可適性（Scaling）兩個角度來看待：

  • 從遞進性的角度來看，解碼的過程會先去擷取前端低解析度資訊，先解得低解析度圖片；再一步步擷取更多資訊，逐步增進解析度。這代表了使用者可以視需求只解碼部分而得到縮圖，節省計算量。
  • 從可適性的角度來看，其編碼內容可以在任意位置截斷，從頭至此的編碼片段可被解碼回一張較低解析度的圖片。編碼片段越長，解碼後的解析度越高（或說放大到同樣解析度時，其峰值訊號雜訊比（PSNR）較佳）。這意味了當需要更高壓縮率時，直接丟棄後方的編碼資料即可達成。

里程碑

  • 2003年10月，Moving Picture Experts Group（MPEG）提出SVC Technology的提議
  • 2004年4月: 第14版提議出爐

規範

  • Scalable Baseline Profile
    • 支援B frame，加權預測的CABAC熵編碼法，以及8 × 8亮度變換在增強層，雖然基礎層（base layer）要符合有限制baseline。
    • 品質和時間（Quality and temporal）可延伸編碼的支援不受任何限制。
  • Scalable High Profile
  • Scalable High Intra Profile

參見

外部連結

參考資料

  1. ^ Overview paper on SVC by H. Schwarz, D. Marpe, and T. Wiegand (PDF). [2014-04-10]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-11-27）. 
  2. ^ HHI presentation of the Scalable Extension of H.264/AVC. [2014-04-10]. （原始內容存檔於2020-01-11）. 
  3. ^ MPEG - Technologies - Overview of Scalable Video Coding. [2014-04-10]. （原始內容存檔於2016-08-02）. 
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