MPEG-4视频编码技术的研究及实现

通过对MPEG-4的特点和VOP编码原理及其关键算法的研究,提出了实现形状信息编码、运动信息编码、纹理信息编码的方法,针对运动信息编码、纹理信息编码这两种编码方式给出了流程图并进行详细说明,提出了MPEG-4编码技术中两种新的编码——可伸缩编码和Sprite对象编码。     

MPEG-4中的静止纹理物体编码

新一代的国际标准MPEG-4不仅对运动视频有着很好的压缩效果，而且定义了压缩静止图像的部分——visual texture coding(VTC)。MPEG-4VTC编码可以对任意形状的静止物体进行编码，而且可以产生渐进的、可扩展的、对误差鲁棒的比特流。本文根据MPEG-4VTC所定义的解码过程，建立了与标准相容的编码框架；从标准要求的各个方面人手，给出了对于小波变换系数的不同扫描算法和不同的量化算法。通过与其他静止图像的压缩标准对比。可以看出实现的VTC编码算法不但有良好的率失真性能，而且具有许多有用的特性。     

一种适用于MPEG-4形状编码的快速运动估计算法

运动估计是MPEG-4形状编码的一项关键技术,本文提出了一种适用于形状编码的快速运动估计算法。算法首先在参考帧中进行扫描,得出视频对象的二值边界掩模;在匹配运算时使用lbit的异或运算代替原有的加法运算;设定有效的中止准则,对于静止点直接中止搜索;在搜索过程中采用了渐进消除算法,能够在不影响搜索精度的前提下减少搜索点。实验结果表明使用本文的快速搜索算法,运动估计中的运算量比MPEG-4 VM原有搜索算法有较大幅度的降低,且编码后的码字长度与原算法基本一致。     

基于曲率尺度空间的VOP形状编码算法

首先对曲率尺度空间（CSS）算法进行改进，并用改进的CSS算法对任意形状物体的形状信息进行特征点的分层提取；其次，用自适应算术编码算法对固定长度的八分圆编码算法进行改进，并对所提取的特征点进行算术编码，实验结果表明，这种新的基于特征点提取的形状编码方法比MPEG-4校验模型中基于上下文的算术形状编码算法，在Dn相同的条件下，主观质量更好，且压缩比更高。     

空时形状预测与高效编码

目的 形状是视觉对象的关键特征,形状编码是对象基图像和视频处理中的关键技术,但现有无损形状编码方法压缩效率普遍不高.为此,提出一种基于链码表示和空时预测的高效无损形状编码新算法.方法 首先逐帧提取视觉对象的形状轮廓并转化为链码表示;然后基于对象轮廓的帧间活动性将形状视频序列分成帧内预测编码帧和帧间预测编码帧,并基于轮廓链码的空域相关性和时域相关性对二者分别进行空域和时域补偿与预测;最后基于链码的方向约束特性对预测后的位移矢量和预测残差进行高效编码压缩.结果 为了检验所提算法的性能,基于MPEG-4标准形状测试序列进行了编码实验测试.与现有主要方法相比本文算法能提高压缩效率6%到71.6%不等.结论 本文算法可广泛应用于对象基编码、基于内容的图像检索、图像分析与理解等领域.     

一种基于GOV的交互式滑动调度算法

基于在曙光机上进行的MPEG-4视频标准并行编码研究，提出了一种基于GOV的交互式滑动调度算法．该算法考虑了MPEG-4视频编码中的交互需要，处理节点数目、编码延迟、加速比、负载平衡等多种因素．实验结果证明该算法调度费用相对较小，加速比较高，在实际编码中具有更强的可操作性．     

MPEG-4中基于内容的算术编码器的改进及优化

针对MPEG-4实现中算术编码器的计算瓶颈，在算法上对原始Q—coder编码的进位翻转问题和移位加方法进行改进，大大提高了编码效率。针对二值形状视频对象编码消耗大量资源的特点，提出一种高效的实现CAE的VLSI结构。在内部采用了一种延迟缓冲线机制保存输入的像素，每个时钟输出相应模板的内容，问时最大限度地安排要重复使用的像素。     

一种基于MPEG-4纹理编码原理的信息隐藏算法

为了能够解决在MPEG-4码流中实现大容量信息隐藏这一难题,经过对MPEG-4标准的深入研究,提出了一种基于MPEG-4纹理编码原理的信息隐藏算法,通过对位于视频VOP边缘上的DCT编码块中不在VOP内的像素的YUV值进行填充,实现了信息在VOP运动纹理信息中的隐藏.实验表明,算法具有很好的透明性,同时隐藏容量也很可观.随着MPEG-4标准应用的日益广泛,算法在对MPEG-4视频流进行大容量信息隐藏的场合将有着很好的应用前景.     

新一代视频编码国际标准的研究

视频压缩编码国际标准的制定，极大地促进了多媒体通信技术的发展。本文系统地研究了由国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)制定的视频压缩编码的H．261、MPEG-1、MPEG-2、H．263、MPEG-4、MPEG-7、H．26L等国际标准，分析了这些国际标准的特点和性能，说明了它们的应用领域和发展现状。对其中最新的视频编码标准H.26L进行了重点介绍，详细分析了H．26L中用到的各种新的技术和算法。     

MPEG-4编码技术应用及FPGA实现

为满足视频通信、智能化监控等的需求，研究了MPEG-4编码技术的应用特点，设计了基于FPGA的MPEG-4编码器IP。通过分类比较的方法，研究分析了MPEG-4编码技术在不同类型中的应用方案，总结归纳了各类应用的特点，为进一步提高编码器的效率、满足低功耗的要求，在FPGA上设计并实现了MPEG-4编码器。经测试表明：该设计方案编码高效，符合实时视频通信的需求，可广泛应用在移动视频通信、远程无线监控等领域。     

MPEG-4视频标准及其在可视电话中的应用

本文主要介绍了ＭＰＥＧ－４的视频标准和算法,并应用于可视电话,实现了ＭＰＥＧ－４的编解码,将ＭＰＥＧ－４的性能与Ｈ．２６３进行了多方面测试,对于图象分割问题,使用了矩形形状和差值形状,经过测试,有一定使用价值。     

一种基于Linux的MPEG-4算法实现

MPEG-4是基于对象的多媒体数据压缩标准,广泛应用于远程监控等多媒体领域。本文介绍了MPEG-4编码标准,分析了MPEG-4算法的结构、流程,给出了一种基于Linux的MPEG-4算法的实现。     

形状自适应SA-DCT的硬件算法设计与ISE仿真

SA—DCT（Shape—Adaptive DCT）是针对新一代视频标准MPEG-4基于任意形状音／视频对象编码特点提出的变换编码算法。本文主要应用分布式方法研究该算法的通用硬件实现结构，并在Xilinx公司的ISE平台上进行了算法描述与仿真，对进一步开展MPEG-4的FPGA实现有着重要意义。     

MPEG-4中四运动向量运动估计的预先排除算法

为了提高运动补偿的效率,在M PEG-4压缩编码中采用了变尺寸块(8x8和16x16)运动估计算法,这种算法复杂度高,是影响M PEG-4编码整体效率的关键。本文研究了M PEG-4中率失真框架下四运动向量运动估计的预先排除算法(4M VPE),在已知一个宏块的16x16运动向量的情况下,通过简单的计算和判断,排除相当一部分宏块不再需要4次8x8块运动估计(四运动向量运动估计),从而简化整个编码过程。实验表明,4M VPE算法使变尺寸块运动估计的速度得到了很大的提高,而峰值信噪比(PSNR)则下降很小。     

MPEG-4下的运动编码研究与分析

运动编码属于MPEG 4校验模型（VM）的关键技术，文中给出一种基本的运动编码算法实现流程,同时改进有形状VO运动检测中阈值的计算方法，以及在实现了无限运动估计，高级预测，重复填充技术和多边形匹配等技术的基础上对不同匹配准则和搜索算法进行了测试比较，并给出实验结果,从而来更加优化快速的实现MPEG 4基于对象的运动编码和解码。     

MPEG-4 AAC实时音频编码器设计与实现研究

简要介绍了MPEG-4 AAC编码器算法原理,针对AAC算法复杂性高的特点,讨论了AAC音频编码器的实现方案及关键技术,并对影响编码速度的耗时模块进行了优化。实验表明,与标准算法相比,本文算法处理速度提高大约40％,大大提高了编码实时性。