Layered Video Coding Based on Displaced Frame Difference Prediction and Multiresolution Block-Matching

[[abstract]]本計畫主要目的為使用DFD估測以及多重解析度區塊比對發展動態影像之階層式傳送系統。在傳統的動態影像階層式傳送系統中，移動向量全部在基層傳送，因此基層的負擔較大。不僅如此，在某些架構中基層的解碼器甚至容易與編碼器喪失同步，進而造成還原後的畫面誤差容易累積，形成所謂的飄移(Drift)問題。本計畫擬發展之階層式傳送系統可解決上述的問題。在該系統中每一階層都執行自己的區塊比對。在低的階層執行解析度較低的區塊比對，而高的階層則利用低的階層之區塊比對結果來執行高解析度之區塊比對。如此則區塊比對在計算上及傳送上的負擔不會全落在基層而是各層都平均負擔。同時由於每個階層都有自己的區塊比對，因此有自己的DFD，因此可以避免發生喪失同步的問題，而且可以提高設計系統的彈性。值得注意的是雖然每一層都有自己的DFD，然而這些DFD都有關連性。為了進一步增進每一層編碼之效能，本計畫也擬採用DFD估測技術來利用這些關連性降低編碼誤差。在使用DFD估測技術時每一階層都利用較低階層之DFD值來估測自己的DFD值，並且編碼估測誤差。根據上述，本計畫擬發展之階層式傳送系統具有高設計彈性、防止喪失同步以及高效能的特點，進而增進階層傳送之功能及應用範圍。

Layered video coding based on displaced frame difference prediction and multiresolution block matching

[[abstract]]This paper presents a new video-coding technique based on displaced frame difference (DFD) prediction and multiresolution block matching for layered transmission. Starting from the base layer, the algorithm encodes one layer at a time until the design of the top layer is completed. For the encoding of each layer, the DFD prediction and multistage motion-vector quantization (MSMVQ) techniques are employed so that the results of DFD encoding and block matching at previous layers can be used to enhance the coding efficiency at that layer. Numerical results show that the algorithm is effective for the applications where high rate-distortion performance and low computational complexity for layered video transmission are required.