基于时域的运动矢量恢复错误隐藏算法

根据H.264/AVC编码特点,该文提出了一种基于H.264/AVC平台的时域错误隐藏算法,该算法充分利用相邻宏块间运动矢量的空域相关性来恢复受损宏块的运动矢量。为了获得受损宏块更准确的运动矢量,将受损宏块分成16个4×4子块,然后通过本文算法获得每个子块的运动矢量,从而恢复出受损宏块的运动矢量信息。结果表明该算法的错误隐藏效果在主观质量和客观质量评价较BMA算法和Lagrange算法都具有明显的优越性。     

基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法

当H．264编码立体视频流在Internet上传输时，由于信道错误所引起的数据丢失常常会造成整帧图像的丢失。为了恢复丢失的整帧立体视频右图像，提出了一种基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法，该算法依据立体视频编码特点进行相关性分析，首先确定丢失帧中每个宏块的预测方式，然后采用运动补偿或视差补偿对其进行恢复，进而重现丢失帧。实验结果表明，该算法能够在较低的计算复杂度下，获得较高质量的立体视频图像。     

基于H.264的快速运动估计算法

运动估计在视频编码中有着举足轻重的地位,其性能的优劣在很大程度上影响着输出码流的质量.为了克服视频编码标准H.264中运动估计运算量大的困难,在深入研究H.264编码标准的基础上,利用视频图像序列的帧间统计特性,提出了一种改进的非对称十字型多层次六边形格点搜索算法来搜索最佳运动矢量.实验结果表明,该算法对于各种运动序列,在保持编码性能不受损失的同时,可以使得运动估计的运算复杂度大为降低.     

针对H.264/AVC的时域错误隐藏算法

H.264/AVC采用了新的编码特征工具,充分利用它们能有效地改进错误隐藏的性能。树型结构的可变分块大小运动估计,使得与错误宏块直接相邻的分块数最多可达16个。本文提出一种基于平面拟合的时域错误隐藏算法。通过把与受损宏块直接相邻的每个分块的运动矢量定义为3维空间的一个点,采用平面拟合的方法表征小范围内相邻运动矢量的变化趋势,拟合得到受损宏块的运动矢量实现时域错误隐藏。对多种视频序列的仿真实验结果表明,相对于典型的错误隐藏算法,主观视觉质量和客观质量评价都有一定的提高。     

基于AVS-P2的自适应时空域错误隐藏方法

错误隐藏技术是视频传输中保证重建质量的重要技术,可以有效恢复传输过程中因传输环境恶劣等原因造成的信息丢失和错误,为了增强AVS-P2的抗传输差错能力,提出了一种基于冗余运动矢量的自适应时空域错误隐藏算法。对I帧中的受损宏块采用空域错误隐藏方法,利用受损宏块周围已正确解码像素值进行加权插值来恢复;而对非I帧中的受损宏块则采用时域错误隐藏方法,根据宏块的运动剧烈程度分别选择AVS-P2中通用的错误隐藏方法和基于冗余运动矢量的错误隐藏方法。最后,在AVS-P2 RM52_20080721平台上实现了该算法,大量仿真实验结果表明,所提方法相比原有方法,解码视频图像的客观质量和主观效果均得到了一定提升。因此,所提方法可以有效保证AVS-P2解码端接收视频的主观质量,增强了其抗传输差错能力。     

快速实现H.264视频编码的研究

H.264编码中最为耗时的是运动估计部分,本文从两方面入手解决这个问题,一方面提出了一种快速实现运动估计的算法,通过对当前帧的时/空域特性的预判来提前终止运动估计,另一方面使用SSE2技术对运动估计中计算量最大的部分进行代码级优化。在没有显著降低图像质量的前提下(PSNR降低0.4dB,码率增加3.95%),将运动估计时间缩短为优化前的1/6。     

一种基于快速模式选择的H.264跳帧转码算法的研究

为使视频数据适应异构网络和不同终端设备,基于最新视频编码标准H.264的跳帧转码技术成为当前的研究热点。针对在H.264跳帧转码过程中,对所有帧间候选模式进行运动估计而耗费巨大计算资源等问题,在分析相邻帧对应宏块编码特性的基础上,提出一种基于宏块时域相关性的快速模式选择算法。该算法首先统计不同特性视频序列相邻帧对应宏块编码模式的相关性;选取相关性高的模式作为编码模式可选集合,以减少模式选择遍历数目;在对当前宏块进行编码时,根据前一帧对应宏块的模式从上述集合中选取模式进行遍历,以实现率失真优化算法的提前终止。实验结果表明,该算法在控制比特率增长4%的情况下,缩减编码时间近25%,说明算法在保证视频图像具有较好质量的前提下,能够有效降低算法的时间复杂度。     

面向无线视频传感器网络的低复杂度视频编码算法

针对无线视频传感器网络(Wireless video sensor networks,WVSN)时视频编码算法的具体需求,提出一种基于运动检测的低复杂度视频编码算法.该算法只对当前编码帧中的运动对象进行编码,并且以面向对象的结构输出码流.实验结果表明,与H.264全I帧编码相比,本文提出的算法编码速度提高了约3倍,编码性能提高了约2 dB.与H.264基本档次相比,虽然编码性能略有下降,但是编码速度平均提高了8倍左右.本文提出的算法可以在编码效率和编码速度之间获得很好的折衷,在一定程度上可以满足WVSN的需求.     

视频编码中帧内预测算法研究及性能比较

H.264是ITU和ISO联合制定的新一代视频编码标准,在多方面做出了改进.H.264标准中采用的空域帧内预测算法,有效提高了编码效率和预测精度.该文详细对比和分析了MPEG-4、WMV9所使用的频域帧内预测算法和H.264所使用的空域帧内预测算法,通过对各种测试序列的仿真,证明空域帧内预测算法能够有效提高编解码系统的整体性能.     

基于H.264的多参考帧运动估计快速算法

H.264/AVC中引入多参考帧运动补偿来提高视频编码性能,由此产生的多参考帧运动估计(MRF-ME)却带来了巨大的运算代价。为提高编码速度,降低计算复杂度,提出一种基于空间域相关性的运动估计算法——缩小的菱形算法(DDS)。先运用前向主矢量选择法不断修正预测运动矢量,再根据最佳参考帧位置的统计特性对不同参考帧使用不用模板进行搜索。实验结果表明,与H.264参考模型JM10.2相比,该算法保持了较好的图像质量且码率变化很小,运动搜索点数平均减少接近80%,并能有效地降低编码器复杂度。     

Concealment of Whole-Picture Loss in Hierarchical B-Picture Scalable Video Coding

H.264/AVC scalable video coding (H.264/AVC SVC), as the scalable extension of H.264/AVC, offers the flexible adaptivity in terms of spatial, temporal and SNR scalabilities for the generated bitstream. However, such compressed video still suffers from the bad playback quality when packet loss occurs over unreliable networks. In this paper, we present an error concealment algorithm to tackle the whole-picture loss problem in H.264/AVC SVC when hierarchical B-picture coding is used to support temporal scalability. In the proposed algorithm, by taking advantage of the temporal relationship among the adjacent video pictures, the motion information of the lost picture is derived simply and efficiently based on the principle of temporal direct mode. Utilizing the derived motion information, the lost picture is concealed by performing motion compensation on the correctly received temporally previous and future video pictures. The experimental results demonstrate that as a post-processing tool, the proposed error concealment algorithm is able to significantly improve both the objective and subjective qualities of the decoded video pictures in the presence of packet losses when compared to the error concealment algorithm used in H.264/AVC SVC reference software. The proposed method can also be applied to H.264/AVC with hierarchical B-picture coding for error concealment.     

一种适用于H.264的时域差错掩盖改进算法

视频压缩码流在信道传输时 ,由于受到信道带宽或者稳定性的影响 ,容易发生数据的损坏或者丢失 ,这样不仅会对当前的视频帧产生影响 ,而且差错会延续到随后的视频帧 ,因此 ,需要采用某种技术来降低差错的影响。针对这一问题 ,在对最新视频压缩标准 H.2 6 4研究的基础上 ,基于 H.2 6 4标准的框架 ,对已有的差错掩盖算法进行了改进 ,提出了适合 H.2 6 4编码标准的时域子块匹配差错掩盖算法。该算法首先采用 8× 8的子块代替 16× 16的宏块 ,作为差错掩盖的运算单元 ,然后对不同的子块采用不同的边界像素 ,利用边界匹配算法 ,并通过改进的 1/ 4像素精度菱形搜索法在参考帧内找到最佳匹配块。实验结果证明 ,由于该算法有效地利用了 H.2 6 4压缩码流里的信息 ,因此 ,同传统的时域差错掩盖算法相比 ,对差错信号有更好的恢复效果。     

基于H.264的误码隐藏技术

为了在高误码环境下提高视频通信质量,提出一种改进的基于H.264的误码隐藏技术。对于帧内编码图像,根据图像直方图信息计算图像的光滑特性,然后自适应地选择线性插值的方法。对于帧间编码图像,根据不同大小块编码类型和多参考帧的特性,能够更准确地估计出丢失的MV,进行时域误码隐藏。实验表明,此方法同H.264参考软件JM11.0方法相比,具有更好的主客观图像恢复质量。     

基于可变尺寸块运动矢量恢复的H.264时域差错掩盖算法

针对H.264帧间预测编码的新特点,提出了一种基于可变尺寸块运动矢量恢复的时域差错掩盖算法。该算法首先利用相邻宏块编码模式的相关性,根据周围宏块的编码模式判断受损宏块的编码模式及运动矢量恢复的宏块划分方式,分别对各个划分的子块进行运动矢量的恢复;然后利用相邻块运动矢量参考帧的相关性,根据相邻块运动矢量的参考帧确定匹配使用的参考帧;最后采用边缘失真匹配方法恢复运动矢量。实验结果表明,该算法同传统的差错掩盖算法相比,由于支持不同尺寸块运动矢量的恢复,因此,算法对差错信号能够获得更好的恢复效果。     

IP网络MPEG-4视频流的自适应差错掩盖算法

针对IP网络上的MPEG-4视频传输,采用面向差错控制的打包方案,提出了一种结合时域差错恢复和空域差错恢复方法的快速自适应差错恢复混合算法。该算法根据视频帧的编码模式、丢失宏块的邻域宏块的编码模式、运动程度和运动矢量一致性自适应地选择差错恢复方法。仿真实验结果验证了自适应算法具有较好的差错恢复能力。     

H.263视频编码流的时域错误掩盖

当H．263编码视频流在Internet上传输时，很容易受到信道错误的影响而丢失数据，由于数据的丢失不但会影响当前帧，还会连续传递到以后的解码帧，而导致图象质量的严重恶化，因此必须采用一定的措施来消除这种影响。目前较常用的错误掩盖算法是时域掩盖算法，而时域掩盖算法是利用参考帧来恢复当前帧损坏的图象数据，其计算较复杂，为此，提出了一种基于块匹配原则的时域掩盖算法，同时用三步搜索代替完全搜索来降低算法的计算复杂性，模拟结果显示，该算法由于能够在很短的处理时间内，获得较好质量的图象，因此能适应于视频会议等实时应用的要求。     

An effective temporal error concealment in H.264 video sequences based on scene change detection-PCA model

This paper proposes a new temporal error concealment algorithm in H.264 video sequences based on scene change detection and PCA model. In order to detect scene change, dynamic threshold and image similarity metric are presented using coding prediction mode and DCT AC energy in H.264 baseline. UPCA (Updated PCA) model is presented by combining the scene change feature with Index transformation-Buffer updating approach. The lost images are concealed by Projection onto Convex Sets algorithm with UPCA model. Experimental results show that the proposed algorithm can achieve better error concealment performance for the higher motion and the frequent scene change, compared with the related method.     

Concealment of whole-frame losses for wireless low bit-rate video based on multiframe optical flow estimation

In low bit-rate packet-based video communications, video frames may have very small size, so that each frame fills the payload of a single network packet; thus, packet losses correspond to whole-frame losses, to which the existing error concealment algorithms are badly suited and generally not applicable. In this paper, we deal with the problem of concealment of whole frame-losses, and propose a novel technique which is capable of handling this very critical case. The proposed technique presents other two major innovations with respect to the state-of-the-art: i) it is based on optical flow estimation applied to error concealment and ii) it performs multiframe estimation, thus optimally exploiting the multiple reference frame buffer featured by the most modern video coders such as H.263+ and H.264. If data partitioning is employed, by e.g., sending headers, motion vectors, and coding modes in prioritized packets as can be done in the DiffServ network model, the algorithm is capable of exploiting the motion vectors to improve the error concealment results. The algorithm has been embedded in the H.264 test model software, and tested under both independent and correlated packet loss models with parameters typical of the wireless environment. Results show that the proposed algorithm significantly outperforms other techniques by several dBs in peak signal-to-noise ratio (PSNR), provides good visual quality, and has a rather low complexity, which makes it possible to perform real-time operation with reasonable computational resources.     

一种通用的视频传输端到端失真度估算方法

在综合考虑差错扩散、差错掩盖策略及信道误码率的基础上,从像素级对端到端的视频传输差错扩散失真情况进行了分析,根据帧间相关系数和掩盖比率,提出了一种适用于各种时域差错掩盖方法的通用传输失真度估算模型.基于包丢失的仿真实验表明,该模型能够较好地近似估计出差错扩散失真情况,可以适应于各种不同的时域掩盖方法.实验还显示,基于该模型的宏块编码模式的帧内更新选择,与传统的R-D模式帧内更新算法相比,达到了较好地抑制差错扩散的效果,可适用于多种时域掩盖方法.