质量可伸缩高性能视频编码中增强层快速算法

针对质量可伸缩高性能视频编码(SHVC)中递归式的四叉树编码单元(CU)划分引起的高计算复杂度的问题,提出了一种增强层快速编码算法。该算法充分利用层间编码单元深度值的相关性,根据基本层编码单元的深度信息预测增强层编码单元的深度值范围,跳过一些小概率的编码深度;在每一编码深度层下,利用当前预测单元(PU)与时间、空间以及父辈相邻PUs之间的相关性判断当前编码区域的复杂度,然后根据该区域的复杂度快速选择预测模式,从而进一步提高编码速度。实验证明,该算法与SHVC参考代码中的标准算法相比,在保证编码效率的前提下,编码时间可以平均节约78%左右。     

基于线性回归分析的视频质量评估方法

文章提出了一种利用线性回归分析方法的无参考视频序列质量评估算法。该算法主要利用帧间编码帧的比特数和该帧与其参考帧的差异两个参数进行线性回归分析来评估视频质量。该方法不需要原始参考视频,算法简单。通过对标准视频序列的仿真实验,该算法可有效评价不同视频的编码质量,使用该质量评估方法测得的失真视频客观质量评分与其主观质量评分有很好的一致性。     

一种基于差错控制的视频水印算法

提出了一种基于差错控制的视频图像数字水印新方法，该方法是在H．263视频编码I帧图像的变换域中嵌入水印，而且在水印的提取上实现了盲检功能。新算法与视频编码压缩标准有很好的兼容性，实验结果说明了所提出视频水印新算法的有效性。     

空间可分级视频编码的层间预测新算法

针对可分级视频编码中图像输出质量与编码所需时间的权衡问题,提出了一种可行的层间预测算法.该算法结合空间可分级的层间结构特点,充分利用基本层宏块及其邻域宏块的备选模式,依据其统计规律计算当前增强层待编码宏块可能的最优备选模式,有效地减少参与运动估计运算的模式数量,以达到降低编码时间的目的.通过JSVM的仿真实验,该层间预测算法与传统的层间预测算法相比,在输出图像质量变化较小的前提下,能够大幅降低编码时间,提高编码效率.     

分层P2P点播系统中优化的带宽资源分配策略

在基于分层视频编码技术的P2P点播系统中,由于视频数据的供需不平衡易导致视频服务器带宽开销严重. 先从视频数据的带宽供需的角度对视频服务器的带宽开销进行建模,该模型可归结为求解一个线性优化问题. 提出了一种基于在线时间相似性的邻居选择及同视频层及跨视频层的带宽资源分配策略,节点可以从位于同视频层的前驱节点及处于其他视频层的"帮助者"获得所需带宽资源. 仿真实验表明,邻居选择及带宽分配策略都能有效地降低视频服务器带宽资源开销.     

基于FPGA的可重构视频编码器设计

针对现场可编程门阵列（FPGA）平台,提出可重构视频编码（RVC）的硬件实现方案.为提高系统吞吐量和功能单元（FU）的可重用及可扩性,提出分层的、多颗粒度并存的、可重用的功能单元设计方法;为重构的简单性及降低实现复杂度,提出在功能单元之间采用不同的存储结构作为数据连接方式.最终实现支持H.264/AVC和AVS的全I帧可重构视频编码器.结果表明,该编码器在Xilinx Virtex-5 330上能够分别实现H.264/AVC标准下25帧及AVS标准下37帧1 920×1 080视频的实时编码,比2个标准单独的设计实现代价降低了33%.     

基于内容复杂度的HEVC帧层码率控制算法

针对高效视频编码(high efficiency video coding,HEVC)在码率控制中采用平均绝对误差对图像复杂度估计不准确和比特分配偏差较大问题,提出一种基于内容复杂度的HEVC码率控制改进算法。该算法首先从帧层出发,估计出待编码帧的预测方差,并由此方差构建内容复杂度模型,然后通过复杂度模型对参数更新,实现对帧层码率的重新分配。以4种不同类型的测试序列为研究对象,实验结果表明,与R-λ模型标准算法及低复杂度的码率控制算法相比,提出的改进算法的输出码率更加接近目标码率,实际编码码率偏差平均减少了3.35‰和1.50‰,峰值信噪比的平均值分别提高0.27dB和0.09dB,视频视觉质量较好。所提算法可用于HEVC编码的码率控制中。     

可分级视频编码中重采样滤波器设计

针对可分级视频编码中重采样技术的下/上采样滤波器分立设计而导致滤波器性能变差的问题,提出一种匹配的数字图像下/上采样滤波算法。该算法利用已获得的图像下采样滤波器参数,推导出与其对应的上采样滤波器,从而达到两者匹配的目的。这样不仅能够提高视频质量,更可以提升空间可分级的编码性能。与JSVM标准的实验仿真结果相比,匹配的重采样滤波器在性能上有较大提高,其峰值信噪比平均增加1.6dB。     

IEEE Xplore监控视频系统新技术文献计量分析

监控视频系统是结合视频编码、模式识别、信息安全、存储和网络传输等多项技术汇聚而成的信息系统。通过对IEEE Xplore数据库最近三年监控视频领域发表论文的分类整理和文献计量分析,提出了一个新的监控视频系统五层功能分类体系框架。对监控视频领域的研究热点以及最新技术的应用情况,如无线通信,机器学习,云计算,大数据,高效视频编码等,进行了定量地归纳和总结,为该领域的研究工作提供参考依据。     

南水北调工程异构网络下的视频监控方案

针对南水北调中线工程在异构网络下的视频监控传输问题,提出了一套包括基于网络状况的带宽评估方法,以及参数可调的网络视频编码传输方式的异构网络视频监控解决方案.该方案对南水北调工程异构网络环境下视频监控系统的整体架构进行了设计,并基于实时传输协议/实时传输控制协议(RTP/RTCP)对网络参数进行了评估.在得出的网络带宽评估结果基础上,设计了一种码率可调的编码传输方案.最后结合所实现的系统,对系统性能进行了详细测试和分析.通过在南水北调中线工程的实际应用证明,本系统能够对当前带宽下的视频编码进行优化,提高异构网络下的视频编码传输效率,且性能指标达到了4路720P视频监控的设计要求.     

一种降低预测模式开销的帧内预测方法

提出一种新颖的帧内预测方法．比较每种预测模式的预测块与直流(DC)预测模式的预测块之间的绝对差和．进而判断当前块在各种预测模式下的预测块是否相似．若当前块的各种预测块都相似,则将所有预测块的均值作为当前块的最终预测结果,且不必编码预测模式．实验结果表明,提出的方法较H.264/AVC能够获得更高的编码性能,在恢复视频客观质量PSNR相同时,码率平均下降2.40％,编码时间平均减少25.83％．     

H.264帧内预测快速算法

在研究H．264帧内预测算法的基础上，提出一种新颖实用的自适应帧内预测快速算法．首先，利用前一帧和当前帧对应位置宏块的帧内预测模式进行预测，从而减少当前宏块的预测模式数量，降低编码复杂度；然后根据量化因子。自适应地插入使用各种帧内预测模式的修正帧，并改变候选预测块的数量来保证帧内预测快速算法的准确性．实验结果表明，在码率增加小于3％，恢复图像平均峰值信噪比下降不到0．04dB的情况下，使用帧内预测快速算法，编码速度可提高22％～35％，满足实时视频通信的要求．该算法与H．264标准兼容，可用于实际视频通信产品．     

面向交互应用的HEVC编码性能分析

结合现行的视频编码标准H.264/AVC,分析HEVC的具体编码技术,并对HEVC编码算法的编码效率和编码复杂度进行了对比研究。以交互应用视频序列为样本,对HEVC的具体性能进行测试,结果表明,在交互领域,和H.264/AVC相比,HEVC编码效率获得有大约50%的提升,编码复杂度也增加到了170%左右。     

网络机器人遥操作系统H.264帧内编码改进算法

H．264／AVC标准算法是目前最适合低速率下进行图像压缩传输的算法之一,但是帧内图像压缩编码后数据量依然比较大,对于网络机器人遥操作系统应用来说依然影响系统的实时性．结合基于网络的机器人遥操作系统中机器人控制的特点,文中对H．264／AVC标准算法中帧内编码提出了一种改进算法,即对于机器人本体部分图像采用帧内预测编码,而对背景部分图像采取帧问运动补偿编码．利用图像投影原理和机器人运动学方程,能够快速实现机器人部分视频对象分割,从而满足帧内编码改进算法的要求。     

可编程的帧内预测器结构设计与实现

针对超低成本超低功耗便携式移动应用,基于可编程的思想,提出了一种独特的适用于H.264/AVC和AVS双模解码器的帧内预测器架构。该架构利用H.264/AVC和AVS帧内预测在数据通路上的相似性,通过定制专有的8位微指令集和高效的数据通路,实现了一个专用可编程内核,该内核仅包含一个16位累加器和一个16位桶形移位器。实现结果表明,在0.18 μm工艺下,逻辑规模仅为6.3K等效逻辑门;电路在35 MHz工作频率下可以实时处理D1(720×480)格式30 f/s的H.264/AVC和AVS视频序列;在1.8 V电压下功耗仅为0.53 mW,具有面积小、功耗低、灵活性好的特点。     

H.264/AVC视频可逆信息隐藏算法

结合H.264压缩编码标准的特性,提出一种基于H.264/AVC的视频可逆信息隐藏算法。数据隐藏借鉴了图像领域的直方图平移算法,嵌入区域选择在4×4子块的中高频段,保证了视频嵌入后的视觉感知质量。在解码端,可以准确提取嵌入的隐秘信息,并能无失真的恢复原始载体视频。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小。     

一种基于多参考块的多视点视频编码方案

为了能获得更加优良的视频压缩性能和图像效果,新一代视频编码标准H．264提出了许多新的视频编码技术,其中多参考帧技术已经被证实有优秀的压缩效果。结合H．264标准中多参考预测特性的基础上,提出一种基于多参考宏块匹配的多视点视频编码方案,通过将相邻I／P帧对的残差与预定义的闽值比较,自适应地选取B帧作为参考帧。该方案采用H．264／AVC的JM编码器下实现,取得了预期的测试结果。实验表明,该方案在兼顾随机访问性能的同时,实现了较高的编码效率,尤其适合视点间相关性较高的运动图像序列。     

基于Sobel边缘算子的H.264/AVC码率控制方案

提出了一种基于Sobel边缘算子的宏块层H.264码率控制方案. 该方案利用Sobel边缘
算子,提高了平均绝对误差预测准确性和头信息比特预测准确性,继而在Sobel边缘算子计
算结果的基础上采用一种新的历史数据点选择方法,进一步提升了码〖JP9〗率-〖JP〗量化
模型的准确性. 实验表明,与传统的H.264/AVC码率控制算法相比,该方案能更精确地控
制码率并获得最大08?dB的峰值信噪比增益.     

基于H.264/AVC的帧内4×4预测模式快速选择算法

在H.264/AVC视频编解码标准中,帧内预测利用周围像素预测当前块来降低空间冗余,能极大地提高H.264/AVC的编码效率。然而,帧内预测的4×4预测有9种模式,为选出最佳模式,全搜索算法需要花费极大的计算量。为了降低帧内预测的复杂度,文章结合9种预测模式的各自特点和整数变换的线性性质,提出一种适用于H.264/AVC帧内4×4模式选择的快速变换和量化算法来减少对应模式变换和量化操作步骤的计算量。实验结果表明,优化算法可以有效地减少整数变换和量化操作的计算量。     

一种高效的H.264 CABAC解码器的VLSI结构

提出一种H．264／AVC中基于上下文的自适应二进制算术编码（CABAC）解码器的硬件设计方法．在采用并行结构的基础上．给出了一种高效的VLS1实现方案．采用两级有限状态机结构控制宏块解码过程，共通过对残差系数存储器的定时清零解决了数据存储耗时的问题，大大降低了解码控制的复杂度．从而提高解码速度．达到每1至2个时钟解出1比特．仿真结果表明，该方案能满足H.264／AVC main profile CIF 30fps实时解码的要求．