一种基于帧内图像分区的视频对象自动分割算法

视频运动对象的自动分割是实现新一代对象基视频编码标准MPEG-4的重要技术,本文提出了一种基于帧内图像分区的运动对象自动分割算法.首先以时域运动信息为依据利用高斯检验方法得到二值运动掩模图像,并建立MRF随机场模型进一步检验,然后提出了一种结合非线性变换的改进分水岭算法进行帧内图像分区,以划定对象区域与背景区域的界线,最后对时域分割和帧内分区结果进行比重运算,得到最终运动对象.针对MPEG-4标准测试序列和自采集手指视频序列的实验结果说明了算法的有效性.     

一种基于运动对象的形状编码新算法

本文提出一种基于运动对象的形状编码新方法,称之为基于曲率尺度空间CSS(Curvature Scale Space)的自适应算术形状编码算法(CSSAS).本算法主要分为两种编码模式:帧内模式和帧间模式.在帧内模式中,我们在对CSS算法进行改进的基础上,对任意形状对象的形状信息进行特征点的分层提取;并用自适应算术编码算法对提取的特征点进行编码.在帧间模式中,提出了一种基于曲率尺度空间图(CSSI)的任意形状对象的运动估计算法.上述运动估计/补偿后所获得的形状曲线的匹配部分使用基于弧长索引的压缩编码算法,而对于不匹配部分,采用与帧内CSSAS算法相同的方法进行压缩编码.实验结果表明,本文提出的CSSAS算法与MPEG-4校验模型中基于上下文的算术形状编码算法(CAE)相比,在帧内模式时,CSSAS比CAE压缩比提高约25%,在帧间模式Dn较大时,CSSAS比CAE压缩比明显提高,而在重构形状的主观质量上,CSSAS这两种模式均优于CAE.     

MPEG-4视频标准及其关键算法

MPEG-4引入了视频对象的概念,有效地支持基于内容的图像编码,对不同的视频源标准格式和不同的视频码率提供有效的编码,以满足众多多媒体的应用需求。本文系统地分析了MPEG-4视频编码算法,对MPEG-4视频标准的关键概念进行了详细的解释。     

基于帧内区域的细粒度可扩展视频编码最优码率分配算法

MPEG-4 FGS是MPEG-4中精细可扩展性编码方法,由于采用帧8*8交织的位平面编码结构,无法支持帧内区域级的动态码率分配,不适合基于内容的增强和流化传输,针对MPEG-4 FGS这编码限制,本文根据MPEG-7的内容描述标准,提出了一种基于帧内区域的细粒度可扩展A-FGS编码,实现了实时的帧内区域流化编码,并就该编码提出了一种最优码率分配算法.利用帧内区域8*8宏块高位平面非零系数很少的特点,提出了动态码率分配算法,使在中等码率范围内编码效率提高了0.5dB左右.     

基于MPEG-4编码原理的信息隐藏算法设计

提出了一种基于MPEG-4纹理编码方案的信息隐藏算法.通过对DCT编码块中非VOP像素的YUV值的部分比特进行替换,同时修改VOP的形状透明性,实现了信息在VOP运动纹理编码中的隐藏.实验表明,算法具有较好的透明性和可观的隐藏容量,在要求对MPEG-4视频流进行大容量信息隐藏时有很好的应用前景.     

MPEG-2到MPEG-4转换编码中场-帧编码宏块转换及运动矢量优化算法

本文针对MPEG-2到MPEG-4转换编码中存在的场、帧编码宏块的不兼容问题,提出了场-帧编码宏块的转 换方法,并重点研究了场-帧转换后的运动矢量生成和优化问题,提出了一种基于残差图像DCT交流系数权重的自适应场 -帧运动矢量优化算法,实验表明其性能良好。     

一种在MPEG-4编码过程中提高实时性的算法

文章提出了一种新的在MPEG-4编码过程中提高实时性的算法。算法采用双重筛选机制,充分利用了运动估计的结果提取运动对象。首先在运动估计过程中加入背景优先准则进行第一重筛选;然后根据运动估计后宏块的最小平均绝对差值利用区域自适应门限进行第二重筛选,从而获得运动区域掩模;最后对掩模进行形态滤波和填充消除噪声点,最终得到运动区域。算法分别在硬件和软件平台上进行测试,结果表明提出的算法得到了理想的分割效果,较传统的在编码前进行运动对象提取的方法实时性大大提高。     

用于DT网格模型基视频编码的三角形分割准则

在分析DT(Delaunay tdangulation)网格已有的2种分割准则--灰度误差最小化准则和灰度分布均匀化准则在网格基编码不足的基础上,提出了一种新的DT网格分割准则--灰度误差平方和最小化准则,使三角形分割更加合理有效,编码性能比以前的方法有明显提高.在此基础上提出了帧内变换编码/帧间网格基运动估计的混合编码方案,该方案可应用于复杂运动和背景的视频序列中,突破了以往模型基编码只能应用于视频会议的限制.实验结果表明,该编码方案在复杂运动和背景的应用场合高出了H.263的编码性能.     

一种用于MPEG-4形状编码的快速运动估计算法

该文提出了一种用于MPEG-4形状编码的快速运动估计算法。该算法利用了形状编码及形状信息的固有特性,即基于上下文的运动估计特性、相邻二值alpha块的运动矢量相关性以及形状信息的二值特性。模拟结果表明,该算法具有运算量少、处理速度快的特点,适用于MPEG-4形状编码的实时软件实现。     

一种快速全局运动补偿编码方法

全局运动补偿编码是一种基于模型的编码方法,它可以提高编码效率,但是目前由于全局运动补偿编码中的一些关键技术(全局运动估计)的计算量比较大,所以使得全局运动补偿编码还不能在实时应用中得到很好应用.本文就针对全局运动补偿编码中核心技术进行研究,提出快速全局运动补偿编码算法,解决全局运动补偿实时编码问题.通过和MPEG-4中已有的全局运动补偿编码方法实验比较可以看到本文提出的快速全局运动补偿编码方法在保证编码效率的同时编码速度得到了很大提高.     

Motion-compensated compression of 3D animation models

A new algorithm is proposed to compress animated 3D mesh models. First, an input mesh model is partitioned into segments, and each segment is motion compensated from that of the previous time instance. Then, the motion residuals are effectively compressed by using a transform coding method. It is shown that the proposed algorithm yields a much higher compression ratio than the MPEG-4 codec     

基于光流场算法的运动估计方法研究

MPEG-4是现阶段最重要最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准。介绍了MPEG-4中常用的运动估计算法,重点介绍了一种基于光流场算法的运动估计方法,并在理论上进行了详尽地推导,通过用光流场对运动图像的速度场进行近似估计,较好地去除了图像相邻帧之间的时间相关性,而且具有较快的处理速。模拟试验也证实了该方法的可行性、有效性。     

三维网格模型的预测压缩算法研究

通过遍历顶点的位置信息和3-D网格中的角度信息,提出了一种顶点邻域预测和角度预测相结合的3-D网格模型顶点位置预测压缩算法。采用Hausdorff距离测量预测误差,试验的结果表明,提出的算法在不同的测试模型上都优于MPEG-4标准中的三维网格模型编码(3-DMC)算法,较好地减少了3-D网格顶点预测的几何失真。     

基于水印技术的MPEG-4形状错误隐藏

MPEG-4编码是一种基于对象内容的第二代视频编码方案,将视频根据内容分割成前景对象和背景。视频对象的信息分为形状信息、纹理信息和运动信息,而形状信息是正确解码视频对象的基础。本文就是针对MPEG-4编码标准中的I-VOP的形状信息的错误进行的错误隐藏。采用的方法有别于传统的曲线插值方法和马尔可夫域最大后验估计方法,首次采用基于鲁棒盲水印的算法,主要是将形状信息或变化作为水印信息嵌入到背景对象中。针对前人提出的方法只能修补小部分的损失,本文对于形状信息严重丢失的修复效果很好。     

An efficient complexity-scalable video transcoder with mode refinement

MPEG-4 AVC (H.264) has been recently approved and is rapidly being adopted for applications including HD-DVD and satellite broadcast. To facilitate inter connectivity between different applications using MPEG-4 AVC, transcoding will be a key factor. When requantizing a bitstream, the incoming coding decisions are usually kept unchanged in order to reduce complexity. However, this can have a major impact on the coding efficiency. This paper proposes a novel mode refinement algorithm for inter prediction when requantizing MPEG-4 AVC bitstreams. The proposed approach produces a quality comparable to a full search with only 10% of its complexity, by exploiting the statistical properties of the mode distribution to enable restricted motion vector refinement. Moreover, it enables a trade off between complexity and quality by adapting the algorithm to the computational resources available.     

一种基于MPEG-4的感兴趣区域视频编码新方法

本文提出了一种基于MPEG-4的感兴趣区域视频编码新方法.通过对感兴趣区边沿宏块采用强制帧内编码及宏块内预测编码时参考位置的自适应选择,该方法有效地抑制了数据噪声的扩散和传播.通过采用自适应宏块大小的运动估计/补偿算法,提高了感兴趣区特别是图像运动复杂的感兴趣区的编码效率及质量.在码率分配部分,本文方法通过计算不同区域的图像复杂性和能量,依据用户可设定的感兴趣权重因子不等重地分配可用码率资源.实验证明,本文方法较大程度改善了感兴趣区视频编码的压缩效率,提高了码率分配地灵活性和有效性.     

Low complexity shape-adaptive DCT for coding of arbitrarily shaped image segments

A low complexity shape-adaptive DCT transform algorithm for coding pels in arbitrarily shaped image segments is presented. The proposed algorithm is compared to the well established generalized shape-adaptive transform method introduced by Gilge et al. in terms of transform efficiency and computational complexity. Results obtained under both theoretical and experimental conditions show that the new algorithm achieves a transform efficiency close to that of the Gilge method with considerably reduced computational complexity. The proposed shape-adaptive DCT algorithm was implemented into a standard MPEG-1 coder to provide object or segment based coding of images and video with additional content-based functionality. The extended MPEG-1 object based coding scheme can handle generic input sequences and can readily provide MPEG-1 backward compatibility if no contour data is transmitted for a given video sequence. Results for INTRA coding of images indicate that the algorithm allows efficient coding over a wide range of coding parameters — thus providing means for generic coding of segmented video between very high and very low bit rates. It is further shown that some of the content-based based functionalities currently discussed in MPEG-4 can be provided efficiently using the proposed object based coding scheme.     

Fast 3D Mesh Compression Using Shared Vertex Analysis

A trend in 3D mesh compression is codec design with low computational complexity which preserves the input vertex and face order. However, this added information increases the complexity. We present a fast 3D mesh compression method that compresses the redundant shared vertex information between neighboring faces using simple first‐order differential coding followed by fast entropy coding with a fixed length prefix. Our algorithm is feasible for low complexity designs and maintains the order, which is now part of the MPEG‐4 scalable complexity 3D mesh compression standard. The proposed algorithm is 30 times faster than MPEG‐4 3D mesh coding extension.