5.5. Масштабируемое видеокодирование

Масштабируемое кодирование дает возможность декодеру выборочно декодировать только часть закодированного битового потока. Кодированный поток состоит из нескольких слоев: одного «базового» слоя и одного или нескольких «уточняющих» слоев (рис. 5.57). На этом рисунке декодер А получает только базовый слой и может воспроизвести версию переданной видеосцены только с «базовым» качеством, а декодер В получает все слои и декодирует видеосцену с максимальным качеством. У такого метода может быть много приложений. Вот несколько примеров: несложный декодер мог бы декодировать только базовый слой; при работе в сетях с низкой пропускной способностью можно было бы извлекать из полного видеопотока для передачи только низкоскоростной базовый слой; чувствительный к ошибкам базовый слой можно было бы передавать с более высоким приоритетом по устойчивости, чем уточняющие слои.

Рис. 5.57. Масштабируемое кодирование: общая схема.

MPEG-4 Visual поддерживает несколько мод масштабируемого кодирования. Пространственное масштабирование позволяет кодировать (прямоугольные) VOP с иерархией пространственных разрешений. Декодирование базового слоя дает версию с низким разрешением этого VOP, а декодирование следующих уточняющих слоев производит прогрессирующее изображение с повышающимся разрешением. Временное масштабирование генерирует базовый слой с низкой частотой кадров, а улучшающие слои наращивают частоту кадров, делая видеоряд более естественным. Стандарт также описывает качество масштабирования, когда улучшающие слои повышают визуальное качество видеоизображения, и сложность масштабирования, когда последующие слои имеют большую сложность декодирования. Мелкозернистая масштабируемость (FGS, Fine Grain Scalability) позволяет повышать качество видеоряда маленькими шагами. В качестве применения FGS можно предложить передачу потокового видео по сетям, в которых требуется масштабирование видеопотока, позволяющее максимально плотно приблизиться к пропускной способности канала связи.