分布式视频编码中边信息生成技术改进

分布式视频编码不同于传统编码方式,边信息是影响分布式视频编码器率失真(RateDistortion,RD)性能的关键因素之一。为了提高边信息质量同时不过多增加解码复杂度,提出一种改进的运动补偿内插法。在运动缓慢的区域使用前向运动估计获得运动矢量,在运动剧烈区域使用相邻三帧关键帧进行曲线运动估计获得运动矢量。实验结果表明,所提出的算法在不过多增加解码端运算复杂度的情况下,提高了分布式视频编码系统的RD性能。     

基于分布式视频编码的WMSN节点能耗

分布式视频编码(DVC)是一种编码简单、解码复杂的视频编码方案,适用于计算能力与能量受限的WMSN节点。分析了目前性能较好的DISCOVER DVC方案以及视频传感器节点的能耗模型,研究分布式视频编码方案的对节点数据处理和传输能耗的影响。通过实验仿真的方式对比H.264帧内编码方案与DVC方案,分析H.264帧内编码视频编码方案和DISCOVER DVC方案在节点数据处理和传输方面的能耗特点。实验结果表明,与H.264帧内编码方案相比,DISCOVER DVC方案可以降低视频传感器节点的能耗。     

一种HEVC帧内模式选择的快速算法

HEVC是ITU-T和ISO联合制定的新一代视频编码标准。由于采用了许多新的技术,HEVC的编码效率是H.264标准的大约2倍,但是编码的复杂度也随之增加。提出了一种针对HEVC帧内预测模式选择的快速算法,该方法综合了基于视频内容分析的方法和基于统计信息的方法并加以优化。实验结果表明,在比特率和PSNR几乎不变的情况下,编码时间平均可以减少30%。     

基于人工神经网络的分布式视频编码边信息生成方法

为提高分布式视频编码质量,提出了一种基于人工神经网络的边信息生成方法。该方法根据连续视频序列中相邻帧间像素的运动具有非线性的特征,设计了一种人工神经网络,并采用离线的方法对该网络进行训练以确定网络参数,进而以解码后的关键帧为神经网络的输入,计算后得到边信息。仿真实验表明,与目前典型的边信息生成方法相比,解码端对应视频序列的PSNR值得到了显著提升,各视频序列的增益约为1.4~2.1 d B,表明利用神经网络可有效提高解码端视频帧的质量。     

基于HEVC的监控视频动态背景模型

高效视讯编码（HEVC）是新一代编码标准,在编码效率上有明显优势。监控视频结构特点是背景几乎不变,HEVC并没有考虑这种情况。使用动态背景模型（DBM）生成动态背景帧,作为HEVC帧间预测的参考帧,可以提高视频压缩效率。然而,运动缓慢的前景区域有时会被认为是背景区域,为此提出多层差值（MDM）算法,根据多层像素块差值更新背景,提高背景帧的质量。实验结果表明,与高效视讯编码测试模型HM14.0相比,在几乎不增加计算复杂度的情况下,采用该算法压缩效率平均提高了2%,最高提高了5.2%。     

基于视频压缩编码的动态图像水印方案

提出了一种新的基于视频压缩编码的动态图像水印方案。在嵌入水印时,充分考虑动态图像压缩编码的特性,对帧内编码帧(I帧),将水印信息嵌入到DCT低频系数中;而对帧间编码帧(P,B帧),结合动态补偿/离散余弦变换(MC/DCT)混介编码,把水印信息嵌入到运动补偿后的残差图像的自流成分中。同时,在水印嵌入时,采用扩频技术与多维水印相结合的方法,并通过相关检测的方法判断水印的存在。由于水印的检测是对视频码流直接实施的,不需要对压缩数据进行完全解码,从而大大降低了计算量,提高了视频数据水印的适用性。     

多媒体传感器网络分布式视频编码新算法探讨

多媒体传感器网络分布式视频编码可以解决多媒体传感器网络中视频编码的一些问题,但以前的多媒体传感器分布式视频编码算法对图像的运动区域特点没有进行充分的考虑,可能会出现区域解码失真的情况。通过改进多媒体传感器网络分布式视频编码的算法,解决了区域运动剧烈区域的解码效率的问题,这种新算法能够降低码率,同时可以提高图像的解码质量。     

多视点视频编码预测结构的研究

不同的多视点视频序列具有不同的时空相关性,MVC采用的分层B帧预测结构无法充分利用视频序列的属性。本文提出了一种能适应不同视频序列编码的方法,通过研究多视点视频图像中的时空相关性和视点间的相关性,适当地取消部分时间层的视点间预测并且对所有P视点的非关键帧均采用视点间预测和调整了I视点的位置。实验结果表明,本文方法在提高编码效率的同时使得预测结构具有更好的随机访问性能、更低的编码复杂度。     

H.264帧内预测算法改进

帧内预测是H.264视频编解码标准中重要的组成部分,它能够显著提高压缩比率,但是大大提高了计算复杂度,很难运用到实时传输中,因此,如何提高运算速率是改进算法的核心问题。提出了一种快速模式选择算法,在保证图像质量的情况下较大地提高了帧内编码速度。     

网络电视编码方案比较研究

无论是编码端的前向纠错编码和解码端的后处理差错隐藏,还是编码端与解码端的交互差错控制技术,虽然能够在一定程度上改善图像质量,但自身存在的缺点使得它们不可能成为解决网络电视视频质量问题的完美方案.作为应用层前向纠错编码方案的一种,Raptor码具有灵活的纠错能力,能够高效地修复数据,缩短文件的传输时间.随着Raptor编码方案的进一步完善,应用层前向纠错技术有望在网络电视领域得到广泛的应用.     

基于屏幕内容的快速模式选择算法

屏幕内容编码是视频编码应用的重要内容,高效视频编码（HEVC）中屏幕图像内容编码的扩展方法主要有调色板模式和IntraBC（Intra Block Copy）模式,它们依据屏幕图像内容的特点提升了码率,然而,也增加了编码的复杂度和编码时间。因此,提出一种针对于屏幕图像内容的快速模式选择算法,该方法基于屏幕图像内容的像素平滑性,对于量化后颜色数量少的CU块不进行分割;并选择最佳的三个预测模式与IntraBC模式作比较,决定是否进行率失真优化过程。实验结果显示,与标准的HEVC扩展方法相比,该方法在仅增加0.4%比特率的情况下,节省了35%的编码时间。     

一种具有可分级转码能力的空时OFDM视频传输方法

结合空时OFDM和转换编码技术,提出了一种无线衰落信道下具有可分级转码能力的鲁棒视频传输方法.采用可分级转码器将高质量的MPEG-2压缩视频转换为低码率、低分辨率MPEG-4可分级码流来满足网络带宽和终端设备显示的要求.在接收端采用一种层干扰抑制算法,使得分层空时OFDM系统不同层的传输性能存在差异,从而使系统具有不对等保护能力.根据分级码流的重要程度不同,将转码输出的可分级码流分别由分层空时编码OFDM系统的不同层来实现视频的鲁棒传输.实验结果表明:在典型的随机突发错误的无线环境下,提出的具有可分级转码能力的系统的视频传输性能优于传统的非分级转码的视频传输系统.     

多用户多天线FDD下行系统中空时码研究

针对基站端配置M根发送天线,而用户端只有一根接收天线的多用户多天线频分双工（frequency division duplex,FDD）下行系统,结合预编码与空时码技术,提出一种新的传输方案及相应解码方法,将用户间干扰转化为信道增益且保持线性解码复杂度。即当用户数[K=2]时,采用Alamouti正交空时码传送方案,而在[K2]的情况下,采用循环矩阵形式的传送方案,并与预编码技术相结合采用新的传输方案。相较于传统传送方案,该方案能有效将用户间的干扰信道信息转化为对主用户有益的信息,与此同时保持线性解码的复杂度。数值仿真结果表明,该传送方案比传统传送方案在误码率和容量上均有所提升。     

新一代视频编码标准HEVC帧间预测插值滤波技术

新一代视频编码标准HEVC（High Efficiency Video Coding-高效率视频编码）目前采用基于DCT的插值滤波技术（DCT Based Interpolation Filter（DCTIF））,与传统滤波器相比,在降低复杂度的同时,其压缩性能获得了较大提升。由于DCTIF技术提案理论部分论述较少,且没有与传统编码滤波技术作实验对比。为此,详细阐述了DCTIF滤波原理,分析了插值计算过程和滤波系数的计算。同时,对H.264/AVC传统滤波以及定向自适应插值滤波器（DAIF）和DCTIF作了对比试验。实验表明,对于各种分辨率的视频,比较H.264/AVC传统插值滤波和定向自适应插值滤波器（DAIF）,码率分别平均降低了42.15%和35.47%。     

一种用户端快速切换频道的研究

本文研究了在数字电视广播尤其手机电视中,在切换频道时,出现的切换响应速度与编码效率（压缩比）之间的矛盾.作者在视频码流中除了普通Ⅰ帧外,增加切换帧,该切换帧由完全帧内预测编码Ⅰ帧形成的冗余Ⅰ帧与同时刻正常解码码流融合在一起构成的,从而获得了切换响应速度和编码效率俱佳的效果.     

高清视频HEVC编码实时传输系统的设计

大数据时代,针对海量视频在线实时传送速率的要求,需要将视频数据尽可能高压缩率的进行视频编码,以达到快速实时传输目的,搭建了基于TMS320C6678处理器的实时编码传输平台。系统采用千兆网相机、HOST台式主机、TMS320C6678 DSP开发板、笔记本终端VLC HEVC软件实时显示,通过以太网相连。在保证视频清晰度的条件下,系统测试结果:HEVC全新的编码方式有效提升了视频压缩率,仅用原先的一半带宽即可播放相同质量的视频,实时性高。结论:传统的H. 264视频编码可以获得150倍的压缩比,新一代视频编码HEVC在相同的视频质量基准下,视频容量减少大约39～74%,大大的提高了视频压缩率,并且还能获得更好的信噪比(PSNR)。     

基于无线传感器网络的视频编码传输性能研究

提出一种基于3D-SPIHT视频多描述编码方案。与传统多描述编码例如MDSQ相比,该方案创建的各描述质量平衡,并能通过去除视频帧间冗余来提高压缩比;与国际标准(H.264等)相比,该编码方案具有算法简单、能够在任意码流截断处解码、码率可连续分级和无明显块效应等优点。实验表明该编码方案能够较好的应用于ZigBee多信道网络,并在较大压缩比的情况下仍能获取质量较好的重建图像,具有较高的应用价值。     

像素域Wyner-Ziv视频编码系统性能优化方法

以分布式视频编码理论为基础,对Wyner-Ziv编码方案开展了深入研究。在对典型的边信息生成方法进行分析与比较的基础上,提出了一种改进的多路径边信息生成策略,并提出用错误隐藏技术来对传输出错的关键帧进行处理。实验结果表明,多路径边信息生成策略与运动补偿外推法相比可以生成质量更好的边信息;使用错误隐藏技术可以保证关键帧的传输质量,提高系统的鲁棒性;对错误恢复过的解码帧用多路径边信息生成策略进行边信息生成,使边信息精确度进一步得以提高,实现了对Wyner-Ziv系统进行优化的目的。     

RDSC_IC:一种基于图像复杂度的实时场景切换检测算法

H.264/SVC实现了对基本层的码率控制,但没有考虑到视频序列中场景切换对码率控制的影响。研究者们提出了多种场景切换算法来解决视频序列场景切换问题,但这些算法在计算复杂度、精度和实时检测等方面存在不足。结合H.264/SVC的分层B帧预测金子塔编码结构,提出了一种基于图像复杂度的场景切换实时检测算法RDSC_IC(Real time Detection algorithm for Scene Change base on Image Complexity)。该算法通过对相邻和多个编码单元的关键帧图像复杂度绝对差值和相应比值的计算,确定编码单元间的场景切换的有无和类型,实验结果表明RDSC_IC在实时性和精度方面检测效果好。     

基于各向同性Sobel算子的H.264/AVC帧内预测模式选择算法

H.264/MPEG-4 AVC定义了9种4×4亮度块的预测模式,在参考模型JM中所采用的RDO计算复杂度较高。本文提出了一种基于各向同性Sobel算子的H.264的快速帧内编码模式选择算法,降低预测的复杂度,提高编码速度。测试表明,此算法能够使编码速度提高将近75%。