基于DSP的H.264关键模块技术的研究及实现

本文介绍了视频编码标准H.264的技术特点,研究了基于DM642关键模块的技术,在此基础上着重讨论了最耗时的整数变换、运动估计的实现算法.实验结果表明,对其进行并行汇编优化,可提高指令的并行度,达到提高程序执行效率的目的.     

优化预测运动矢量的快速运动估计算法

提出了一种优化预测运动矢量的快速运动估计算法。在对预测运动矢量研究的基础上,根据序列图像中运动矢量的中心-中值偏置分布特性和矢量间的时空相关性,结合运动矢量的相似度分析,选用中心、中值和时间相关的三个矢量作为基本预测矢量。设置相似门限来减少由三个空间相邻块预测矢量带来的大量冗余信息,对算法中关键的门限技术进行了改进。实验结果证明,本文算法对各种类型的运动序列都有很强的自适应性,在保持搜索准确度的同时,可大幅度提高运动估计的速度,其平均搜索速度是FS的208倍,明显优于PMVFAST的146倍、MVFAST的77倍、DS的55倍,提高了视频压缩中现有的运动估计算法的性能。     

基于TOC和IA的能力受限产品组合优化

针对现有产品组合优化研究仅考虑自制资源能力限制、未考虑外包资源能力限制的问题,建立了能力受限产品组合优化的数学模型,并进行了模型分析和比较,得出了能力受限模型优化解的特征,为进一步构建仿生算法奠定了基础.应用免疫算法和约束理论构建了仿生算法-IA_TOC_Ⅲ,通过相应变通处理可用IA_TOC_Ⅲ算法求解考虑自制/外包情形的所有模型.通过对单/多瓶颈算例的仿真,IA_TOC_Ⅲ仿生算法在合理时间内得到了大、小规模产品组合决策的优化解.通过与已有算法的比较,验证了本模型和算法的有效性和实用性.     

基于嵌入式监控系统的运动估计算法

基于对监控视频序列运动矢量分布的方向特性和起始点预测搜索技术的研究,提出了一种运动估计算法-自适应三分级搜索算法(ATLS),并结合Inter XScale微处理器架构对算法进行优化,解决了传统运动估计算法在嵌入式系统中搜索速度低的问题,算法运算复杂度低.实验结果显示.与运动矢量场自适应搜索算法相比,在图像质量几乎不下降的情况下,该算法平均搜索速度明显提高,综合性能优于运动矢量场自适应搜索算法(MVFAST)算法.     

功率分流式混合动力系统参数匹配优化研究

功率分流式混合动力系统部件参数的匹配优化对整车的动力性和燃油经济性具有显著影响。以某款功率分流式混合动力客车为研究对象,采用车辆系统动力学理论和经验公式对动力系统部件参数进行初步匹配,然后针对蜜蜂算法、遗传算法等具有优化周期长、寻优能力较差等特点,提出一种带精英策略的遗传算法和模拟退火算法的组合优化算法,利用组合优化算法对动力系统部件参数进一步优化,在中国城市公交典型工况下,使用Isight、Matlab/Simulink和Cruise软件进行500次联合优化仿真。结果表明:相比于优化前,500次优化后整车综合油耗降低了4.5 L/100 km,节油率达16.6%,同时优化后的发动机和二号电机的工作效率向高效区移动,验证了组合优化算法对动力系统部件参数优化的有效性。     

考虑外包形式受限的约束理论产品组合优化研究

首先,建立了外包形式受限的约束理论产品组合优化的数学模型,并给出了与外包形式不受限等模型之间的转化条件,为优化算法的构建莫定了基础.其次,应用免疫算法和约束理论,构建了智能搜索算法,通过相应变通处理可将该算法拓展到任何加工形式受限问题的求解中.通过对单/多瓶颈算例的仿真,智能搜索算法在合理时间内得到大、小规模产品组合决策的优化解,尤其是得到同一最优目标值下不同的优化方案,为企业进行实际决策提供了更多的选择.最后,将本算法与多种算法进行了比较,证明了本算法的有效性和实用性.     

基于提高收敛性能的微粒群优化研究

全面分析了标准PSO算法的基本原理、收敛性和优缺点,针对算法在收敛性能方面存在的缺陷,提出了PSO算法的改进思路:根据所得到的收敛性结论,对算法关键参数的设置进行改进,以提高算法的收敛性能.通过对典型函数优化问题和约束优化问题的测试,表明所提出的改进PSO算法在收敛性能方面较标准PSO算法有很大的改善.     

基于匹配搜索的伪随机序列生成多项式估计

对截短和误码条件下伪随机序列生成多项式估计算法的误码适应性进行了研究.根据伪随机序列的线性约束原理,通过构造关于生成多项式系数的校验方程组,提出了基于匹配搜索方法的生成多项式估计算法,并在搜索过程中利用生成多项式在二元域的基本特性缩小搜索范围来优化算法,减少计算量.最后,对算法在不同门限值和误码率时的估计性能进行了仿真...     

基于GASA优化算法的自适应协同优化方法

针对协同优化方法收敛困难、优化效率低的问题,采用自适应概念与混合优化算法对其进行改进.采用基于学科优化解的差异信息构造自适应惩罚函数,将系统级约束条件进行转化,重新构建系统级的优化模型,克服了协同优化内部定义缺陷所造成的收敛困难.结合协同优化的优化特征,采用兼备遗传算法与模拟退火算法两者优点的混合算法作为协同优化系统级优化算法,提高了协同优化寻优效率.以飞机起落架缓冲器优化问题为例验证了该方法,结果表明该方法提高了协同优化的搜索效率与收敛速度,优化性能良好.     

多传感器优化融合模型的理论与仿真研究

研究具有分层多级变结构、部分优化和FDIR功能的多传感器信息融合模型和算法.在进行系统理论分析和仿真试验时,以惯性/卫星/多卜勒/星光组合导航系统为对象进行了分层多级部分优化融合模型的仿真分析.仿真结果表明,应用优化算法进行融合后可使综合性能优于联邦滤波基本融合模型.     

基于RTSP的H.264媒体格式的实时传输及音视频同步

新一代视频压缩标准H.264以其良好的压缩性能和良好的网络亲和力,将在视频实时通信、网络视频流媒体传递以及多媒体短信等各方面发挥重要作用.首先介绍了流媒体技术,实时流协议(RTSP)工作体系,对该视频编码格式的RTP封包.最后,对音视频同步技术进行了详细阐述,为基于RTSP的H.264视频点播系统的开发提供参考.     

基于块匹配的H.264/AVC帧内预测算法

基于H.264/AVC标准的帧内预测算法是一种减小宏块间空间冗余的预测算法.针对进一步提高H.264/AVC帧内预测性能的问题,提出了一种基于块匹配算法的帧内预测算法,该算法将帧内预测中的DC模式与BM模式两种模式相结合,形成了一种新的预测模式,替代了原有的帧内预测中的模式2.并应用H.264标准的相关参考软件JM18.2对算法性能做了测试.测试结果表明,相较于标准的H.264/AVC算法,该算法可从总体上提高峰值信噪比0.1 dB～0.4 dB,有效地改善了编解码性能.     

快速二维离散余弦变换的VLSI设计

针对多标准图像视频编码器中二维离散余弦变换的复用问题,设计了适用于MPEG-4,H.263,JPEG,H.264 High Profile编码器芯片的快速8×8 2-D DCT IP核,并完成了RTL设计、仿真和FPGA原型验证。通过引入H.264 High Profile 8×8整数变换矩阵和增加缩放模块,完成了多个标准中2-D DCT的复用。经Xvid MPEG-4编解码器验证,满足精度要求。设计采用流水线技术,并优化了速度和频率,在90 nm CMOS工艺下频率达到840 MHz。研究结果表明,该技术能很好地应用于多标准编码器中。     

H．264在远程视频监控加工系统中的应用

介绍了数控机床远程视频监控加工系统的基本结构及功能。针对当前制造业远程加工视频传输存在实时性低、图像质量差的突出问题,提出了将高效视频压缩算法H．264应用到远程加工系统。实验结果表明,采用优化的H.264算法实现了视频流的实时传输,改善了制造业加工系统的性能。     

一种基于PID控制器的H.264单元层线性码率控制算法

本文提出一种新的集成PID控制器和线性码率模型的H.264单元层码率控制算法.人眼不仅对空域图像质量敏感,而且对时域图像质量敏感.为了在空域图像质量和时域图像质量之间获得更好的折中,在保持高空域重建图像质量的情况下获得更好的时域重建图像质量,本文将PID控制器引入到H.264的单元层线性码率控制中,并对场景切换情况进行单独处理.实验结果表明,本文算法不但具有线性码率控制算法的准确跟踪目标码率,显著降低比特率估计偏差的优点,而且在保持较高空域重建图像质量的同时提高时域重建图像质量,并可显著地提高场景切换时的重建图像质量.     

Quantization Skipping Method for H.264/AVC Video Coding

This paper presents a quantization skipping method for H.264/AVC video coding standard.In order to reduce the computational-cost of quantization process coming from integer discrete cosine transform of H.264/AVC,a quantization skipping condition is derived by the analysis of integer transform and quantization procedures.The experimental results show that the proposed algorithm has the capability to reduce the computational cost about 10%～25%.     

基于Blackfin533的H.264解码系统方案

H．264标准在提高压缩性能的同时,也极大地增加了算法的复杂度。Blackfin处理器是ADI公司推出的低功耗,高性能的定点DSP芯片,有极高的性价比。本文探讨了在Blackfin处理器上实现H．264实时解码器的优化技术。     

基于运动估计EPZS算法的优化

编码器中的运动估计、计算量非常巨大,消耗了整个编码时间的80%,严重降低了编码的实时性.为了高效节省运动估计时间和编码时间,在充分研究预测区域搜索算法(EPZS)的基础上,提出一种对H.264视频编码标准采纳的EPZS算法进行了初始中心点和搜索模板的优化方法.在H.264编码器的参考模型JM10.1中,对4个测试序列进...     

基于人眼视觉系统的H.264/AVC码率控制算法

提出了一种基于人眼视觉系统（HVS）特性的H.264/AVC码率控制方案以解决传统的H.264/AVC码率控制算法中由于码率分配不当造成视频质量较差的问题。该方案利用人眼视觉系统对视频场景感知的选择性设计了一种新的基于区域的码率控制算法。首先,利用当前帧和前一帧的信息快速地检测出运动区域和非运动区域。其次,根据宏块所在区域的复杂度进一步将非运动区域细分为平坦区域和复杂区域。最后,对这3种区域依据不同的视觉敏感度权重分配适当的比特数。基于不同区域峰值信噪比（PSNR）、连续帧PSNR、主观评价以及缓冲器充盈度综合评价了本文算法的性能,结果表明,提出的基于区域的码率控制方案对不同视觉特性区域的比特分配有较高的鲁棒性,与JVT-G012的码率控制算法相比能获得较好的主观和客观编码质量。