scholarly journals Adaptive Quantization Parameter Estimation for HEVC Based Surveillance Scalable Video Coding

Electronics ◽  
2020 ◽  
Vol 9 (6) ◽  
pp. 915
Author(s):  
Xiem HoangVan

Visual surveillance systems have been playing a vital role in human modern life with a large number of applications, ranging from remote home management, public security to traffic monitoring. The recent High Efficiency Video Coding (HEVC) scalable extension, namely SHVC, provides not only the compression efficiency but also the adaptive streaming capability. However, SHVC is originally designed for videos captured from generic scenes rather than from visual surveillance systems. In this paper, we propose a novel HEVC based surveillance scalable video coding (SSVC) framework. First, to achieve high quality inter prediction, we propose a long-term reference coding method, which adaptively exploits the temporal correlation among frames in surveillance video. Second, to optimize the SSVC compression performance, we design a quantization parameter adaptation mechanism in which the relationship between SSVC rate-distortion (RD) performance and the quantization parameter is statistically modeled by a fourth-order polynomial function. Afterwards, an appropriate quantization parameter is derived for frames at long-term reference position. Experiments conducted for a common set of surveillance videos have shown that the proposed SSVC significantly outperforms the relevant SHVC standard, notably by around 6.9% and 12.6% bitrate saving for the low delay (LD) and random access (RA) coding configurations, respectively while still providing a similar perceptual decoded frame quality.

Author(s):  
Quang

Trong những năm gần đây, mã hóa video phân tán liên lớp (Distributed Scalable Video Coding - DSVC) được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm vì lợi ích của nó về độ phức tạp tính toán, khả năng phục hồi lỗi và khả năng mở rộng, vấn đề này rất quan trọng cho các ứng dụng video, như: Mạng cảm biến video không dây (Wireless Video Sensor Network - WVSN), Hệ thống video giám sát (Visual Surveillance System - VSS). Trong DSVC, việc tạo thông tin phụ (Side Information - SI) đóng một vai trò quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng nén DSVC và độ phức tạp tính toán của bộ mã hóa và bộ giải mã. Tuy nhiên, đối với nhiều ứng dụng WVSN và VSS, năng lượng của mỗi nút bị hạn chế, thường được cung cấp bằng Pin, khó thay thế và giảm dần theo thời gian, mặt khác cấu trúc phần cứng tại các nút cũng rất hạn chế cùng với giá thành thấp nên gây khó khăn trong việc truyền video trong thời gian thực. Để giải quyết vấn đề này, bài báo này đề xuất một giải pháp kiểm soát độ phức tạp tính toán tạo SI trong mã hóa DSVC. Để tạo SI, độ phức tạp tạo SI được mô hình hóa bằng cách sử dụng một mô hình tuyến tính, trong đó, các tham số mô hình được ước tính từ giá trị thử nghiệm và xây dựng bằng toán học. Để kiểm soát độ phức tạp tạo SI, tham số người dùng được xác định dựa trên nguồn năng lượng của WVSN, VSS. Các thử nghiệm được tiến hành cho các chuỗi video khác nhau đã cho thấy những lợi ích của giải pháp đề xuất, đặc biệt là trong kiểm soát độ phức tạp tính toán và hiệu suất nén.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document