基于H．264／AVC视频流的双水印算法

针对H．264／AVC编码标准的新特性,提出一种基于H．264／AVC低比特率视频流的双水印算法,将鲁棒水印嵌入DCT域中,把脆弱水印嵌入运动矢量残差中,达到对视频版权保护和视频内容完整性认证的双重目的。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小,鲁棒水印能有效抵抗高斯噪声、低通滤波、重编码以及轻微的抖动失真等常见的视频攻击,脆弱水印对视频内容的轻微修改具有较强的敏感性。     

基于H.264的视频水印技术

针对H.264/AVC编码标准的新特性,提出一种基于H.264低比特率视频流的视频内容认证和版权保护方案。在H.264视频编码时,在传统差分能量水印（DEW）算法基础上,通过在水印嵌入过程中引入能量分布公式,改进了传统的差分能量水印算法,增加了嵌入的有效性和水印的稳健性;视频解码阶段提取水印,不需要原视频作参考,为盲检测。实验结果表明该方案具有较小的码率变化和视频失真,证明了该算法的有效性。     

基于H.264/AVC的快速半脆弱水印算法实现*

提出了一种基于H.264/AVC低比特率视频流的快速半脆弱水印算法。该算法一方面将I帧DCT量化残差矩阵能量值E的大小作为嵌入鲁棒水印的判决条件,以增强水印的鲁棒性和透明性,降低对编码比特率的影响;另一方面通过限制P帧运动矢量的搜索范围和估计精度嵌入脆弱水印,以提高水印嵌入的实时性。鲁棒水印与脆弱水印相结合有效地实现视频版权保护和内容完整性认证。实验结果表明,该算法实时性高、复杂度低,具有较好的率失真特性。     

基于重建编码信息的视频ROI提取算法

针对H.264/AVC视频编码标准计算复杂度高、难以实时应用的缺陷,利用重建块的运动矢量和帧间预测模式,并结合人类视觉感知特征,提出一种视频感兴趣区域快速提取算法及其优化编码方案。仿真结果表明,与H.264/AVC算法相比,该算法能够在码率平均增加0.17%、峰值信噪比平均下降0.052 dB的前提下,节省53.11%的编码时间。     

MPEG-2到H.264/AVC转码中的快速模式选择算法

为了降低MPEG-2到H.264/AVC的转码复杂度,针对转码过程中H.264/AVC编码的多模式预测,提出一个有效的快速模式选择算法.算法用MPEG-2中已有的运动矢量的差异来衡量宏块的运动情况,对运动矢量进行聚类,进而用聚类结果来选择预测模式.实验结果表明,算法可以在视频质量损失很小的情况下大幅度降低转码中再编码的复杂度.     

基于运动矢量和模式选择的视频水印方案

根据H.264编码的新标准,提出一种基于运动矢量和模式选择的视频水印方案。将水印嵌入到具有小分割模式的宏块中,通过在运动搜索中最小化拉格朗日函数选择嵌入水印后具有最佳率失真性能的运动矢量作为嵌入点。实验结果表明,该算法对视频的质量和码率影响较小,并且水印对视频的重量化编码和噪声攻击有一定的鲁棒性。     

一种H.264/AVC视频编码并行算法

针对H.264/AVC视频编码串行算法编解码耗时长的问题,提出一种新的基于动态调度的H.264/AVC视频编码并行算法.以画面组为并行编码单元,各个并行计算单元之间采用全局通信模式,即Master-Worker模式进行互相通信,可降低并行编码的通信成本.实验结果验证了该算法在H.264/AVC视频编码应用中的优越性,能够保证视频的质量,且具有较高的编码加速比.     

一种利用宏块直方图的快速帧间预测方法*

针对H.264/AVC编码复杂度高难以实时应用的缺陷,在深入研究H.264/AVC中重要且耗时的帧间预测编码技术的基础上,提出了一种融合宏块直方图分布信息的分层逐级预判的快速帧间预测算法。仿真实验结果表明,提出算法与H.264/AVC标准算法相比,在保持重建视频图像质量和输出码流结构的前提下,平均节省编码时间约70%,改善了编码复杂度与编码实时性,保持了H.264/AVC低码率的编码优势。该算法有效地提高了H.264/AVC的编码效率。     

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。     

H.264/AVC中基于全零块的预测模式选择

多种预测模式的采用是H.264/AVC的特点,但带来了大量的计算。针对该问题,将全零块检测技术推广应用于H.264/AVC视频编码中对多种预测模式的快速选择,提出一种模式选择的快速算法。使用该算法,通过一些简单的比较等操作,就能跳过对某些预测模式的选择,减少了H.264/AVC视频编码器的运算复杂度。     

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.     

Fast multiframe motion estimation algorithms by motion vector composition for the MPEG-4/AVC/H.264 standard

The MPEG-4/AVC/H.264 video coding standard adopts various coding schemes such as multiple reference frames and variable block sizes for motion estimation. Hence, MPEG-4/AVC/H.264 provides gains in compression efficiency of up to 50% over a wide range of bit rates and video resolutions compared to previous standards. However, these features result in a considerable increase in encoder complexity, mainly regarding to mode decision and motion estimation. The proposed algorithms use the stored motion vectors to compose the motion vector without performing the full search in each reference frame. Therefore, the proposed algorithms can obtain an average speed up ratio of four for encoding, thus benefiting from the prediction of the motion vector for the reference frames in advance and maintaining good performance. Any fast search algorithm can be utilized to further largely reduce the computational load.     

基于H.264/AVC低比特率视频流的双水印算法

针对H.264/AVC编码标准的新特性，通过对低比特率视频流I帧DCT域量化编码和P帧运动估计过程的研究，提出了一种可同时进行版权保护和完整性认证的双水印算法。实验表明，该算法在水印嵌入时通过Lagrangian最优编码控制技术，比特流达到了较好的率失真平衡；所嵌入的鲁棒水印对重量化编码、帧编辑等攻击具有抵抗性，所嵌入的脆弱水印对各种普通攻击具有较强的敏感性。该算法提取水印时不需对压缩码流完全解码，并且为盲提取，能够满足实时随机检测的需要。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

Dyadic spatial resolution reduction transcoding for H.264/AVC

In this paper, we examine spatial resolution downscaling transcoding for H.264/AVC video coding. A number of advanced coding tools limit the applicability of techniques, which were developed for previous video coding standards. We present a spatial resolution reduction transcoding architecture for H.264/AVC, which extends open-loop transcoding with a low-complexity compensation technique in the reduced-resolution domain. The proposed architecture tackles the problems in H.264/AVC and avoids visual artifacts in the transcoded sequence, while keeping complexity significantly lower than more traditional cascaded decoder–encoder architectures. The refinement step of the proposed architecture can be used to further improve rate-distortion performance, at the cost of additional complexity. In this way, a dynamic-complexity transcoder is rendered possible. We present a thorough investigation of the problems related to motion and residual data mapping, leading to a transcoding solution resulting in fully compliant reduced-size H.264/AVC bitstreams.     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

基于H.264 的混沌视频加密系统

为了解决视频信息的安全问题,提出了一种基于视频编码标准H．264／AVC的混沌视频加密算法。利用流密码加密简单、运算速度快等优点,采用Logistic离散混沌序列对H．264／AVC标准的CAVLC（基于上下文的自适应变长编码）熵编码阶段的码流进行加密,并从算法的安全性、加密效率等方面进行分析。试验结果表明：该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,不改变码流的结构,具有良好的实时性和快速性。     

一种基于H.264/AVC的高性能快速运动估计算法

为了降低运动估计的计算量,提出一种基于H.264/AVC的快速运动估计算法。该算法使用了提前终止策略和自适应的搜索范围,结合运动矢量预测以及多模板搜索。实验结果表明,在编码性能接近全搜索(fullsearch,FS)算法的同时,本算法比FS和UMHexagonS算法平均节省了65.42%和32.76%的运动估计时间,大幅度提高了编码速度。