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视频分层编码是近年来发展起来的一种新型的视频编码方式。它可以满足互联网视频、移动无线视频、视频监控、视频电话以及实时转播等不同视频服务的多样化需求。由于这些需求所要求的终端能力(显示尺寸、处理能力等)不同,码流传输的信道(比如带宽、噪声及拥塞等)不同,要求视频编码能够提供具有不同速率、不同质量的视频信息,因此进行分层视频编码算法的研究具有重要的意义。ITU-T和ISO/IEC组成的联合视频小组(Joint Video Team,JVT)从2005年1月开始着手制订H.264视频分层编码(Scalable Video Coding,SVC)标准。本文基于JVT发布的JSVM9.12.2版本(2008年1月发布),研究并实现了基于离散余弦变换的细粒度视频分层编码算法,并将细粒度分层视频编码算法与JSVM中已有的粗粒度分层算法进行了性能比较及分析。本文的主要内容包括:(1)介绍了视频分层编码的技术的发展状况及其相关的算法原理;(2)分析了H.264视频编码的基本技术以及JSVM所提供的具有时间、空间及粗粒度质量分层特性的算法结构,讨论了渐进精细粒度分层视频编码算法;(3)实现了基于离散余弦变换以及比特位平面编码的细粒度视频分层编码算法;(4)在JSVM9.12.2程序中对算法进行仿真测试,并与H.264以及JSVM中的粗粒度质量分层算法进行了性能对比。本文研究实现的细粒度视频分层编码算法计算复杂度较低。算法产生的细粒度增强层视频码流能够在比特级任意截断,而且具备较强的信道适应能力和差错恢复能力。但是由于采用了基于离散余弦变换的比特位平面编码方式,该算法的编码效率与现有的H.264普通编码以及JSVM粗粒度分层编码之间仍然存在较大差距,需要进一步提高编码效率。