一种基于H.264/AVC的多参考帧快速选择算法

最新的视频编码标准H.264/AVC采用了多参考帧运动估计来提高编码效率,增加的计算量与参考帧数目成正比。实际中,多参考帧对编码效率的提高并不完全依赖参考帧数目,而是与序列特征有关。为避免搜索多余的参考帧,提出一种参考帧选择算法来快速确定当前宏块所需的参考帧。该算法利用序列的纹理特征来判定可能的参考帧数目,然后再根据帧间运动信息和RDO(Rate DistortionOptimization)的单调性进一步确定16×16,8×8和4×4模式的最佳参考帧,其它模式可根据与这3种模式的参考帧选择相关性来自适应确定可能选中的参考帧。实验结果表明,这种算法在保持码率和信噪比几乎不变的同时,能够节省约30%的编码时间。     

基于内容的自适应插值滤波器在无损视频编码中的应用

为了解决高效率视频编码(high efficiency video coding,HEVC)帧间运动补偿中亚像素插值使用的固定插值滤波器无法自适应于视频序列内容所造成的预测精度下降的问题,针对HEVC无损压缩提出一种自适应插值滤波器方案.该方案通过极小化帧间预测误差得到自适应插值滤波器,对所有的帧间编码块通过自适应插值滤波器来获取亚像素预测像素块,自适应减少帧间预测误差,从而提升整体编码性能.将该方案应用于HEVC参考软件HM (HEVC test model) 12. 1中,实验结果表明,在不影响编解码端时间复杂度的情况下,所提出算法的压缩效率在low delay P和low delay B配置文件下分别比HEVC无损压缩效率平均提升1. 32%和0. 69%.     

分布视频编码中基于帧间相关性的自适应关键帧选取算法

针对分布式视频编码(DVC)系统中固定周期关键帧选取(PKFS)方法忽视了帧间相关性的缺陷,提出了一种自适应关键帧选取(AKFS)算法。利用图像特征点检测与匹配的方法,将相邻图像的非匹配点作为帧间相关性的近似,把累积或平均非匹配点数超过阈值的帧判定为关键帧。在此基础上,提出改进的帧内插方案,以适应不同长度序列组的边信息生成;将零运动强度的关联帧合并为一帧图像参与编解码,进一步提高了系统的压缩效率。实验结果表明,对于不同运动特性的序列,本文提出的算法可以明显提升边信息帧的重建质量,使系统的率失真性能提高0.9～2.0 dB,并有效降低了编码传输码率。     

基于线性回归分析的视频质量评估方法

文章提出了一种利用线性回归分析方法的无参考视频序列质量评估算法。该算法主要利用帧间编码帧的比特数和该帧与其参考帧的差异两个参数进行线性回归分析来评估视频质量。该方法不需要原始参考视频,算法简单。通过对标准视频序列的仿真实验,该算法可有效评价不同视频的编码质量,使用该质量评估方法测得的失真视频客观质量评分与其主观质量评分有很好的一致性。     

基于场景突变的码率控制算法

在视频编码中实际的视频序列一般是由不同的场景组成,在场景突变处,由于前后两帧在不同的场景中,空间相关性减小,导致视频编码质量下降,码率控制偏差较大.为了解决H.264视频编码中因场景突变而导致的编码质量下降等问题,提出一种改进的码率控制算法.用图像信噪比比值检测场景突变,在场景突变处提前结束编码当前GOP,将当前GOP未编码帧和下一个GOP合并为一个新的GOP,并修正码率分配.仿真结果表明,新算法在不增加编码器复杂度的前提下可以精确检测场景突变,提高后续帧的编码质量,减少编码时间.     

基于自动多视点显示的立体视频错误隐藏算法

立体视频信息经H.264编码,在网络传输时,因信道错误会引起图像整帧丢失的情况.该文利用视频序列时间和空间相关性,提出一种错误隐藏算法.它通过确定丢失帧中每个区域的运动方式,进行替代补偿或视差补偿,从而恢复丢失帧.实验结果表明,所提出的算法与传统算法相比,得到了更好的图像质量.     

一种基于多参考块的多视点视频编码方案

为了能获得更加优良的视频压缩性能和图像效果,新一代视频编码标准H．264提出了许多新的视频编码技术,其中多参考帧技术已经被证实有优秀的压缩效果。结合H．264标准中多参考预测特性的基础上,提出一种基于多参考宏块匹配的多视点视频编码方案,通过将相邻I／P帧对的残差与预定义的闽值比较,自适应地选取B帧作为参考帧。该方案采用H．264／AVC的JM编码器下实现,取得了预期的测试结果。实验表明,该方案在兼顾随机访问性能的同时,实现了较高的编码效率,尤其适合视点间相关性较高的运动图像序列。     

HEVC帧间快速运动估计及计算复杂度分析

为了降低高性能视频编码标准中帧间运动估计的高计算复杂度,提出了一种基于运动矢量相似性的运动估计快速终止算法.该算法利用视频序列中同一个对象的运动矢量相似性,对当前编码单元的分割方式进行了选取,提前终止了部分可能性较低的复杂分割模式的运动估计.结合运动相似区域的编码单元,在分解后的下一递归深度中对小块预测单元划分的运动估计进行了裁减.实验结果表明:所提方法与高性能视频编码标准参考代码中的标准算法相比,在低延时编码配置下,编码时间和峰值信噪比分别降低了41.79%和0.052dB.随机访问编码配置下,编码时间和峰值信噪比分别降低了41.98%和0.041dB.运动估计的计算量减小,计算复杂度降低.     

基于三维离散余弦变换的体三维视频数据压缩

针对体三维视频数据量巨大的问题,提出基于三维离散余弦变换(3D-DCT)的体三维视频数据压缩方法.该方法结合3D-DCT和三维运动估计,利用3D-DCT消除体帧内部的空间冗余.提出快速三维块匹配算法实现运动估计消除相邻体帧之间的时间冗余,利用半体素搜索算法提高块匹配精度.提出帧内体块和帧间体块的量化方法,对量化后的DCT系数采用三维之字形扫描方式组织,应用游程/自适应算术编码系统实现对DCT系数的编码.实验结果表明,对于运动较平缓的序列,该方法的性能优于JPEG2000方法;对于运动剧烈的序列,在高比特率情况下性能不如JPEG2000.该方法的平均峰值信噪比相对于3D-DCT静态体图像压缩方法提高2 dB左右.     

多视点视频编码中的运动和视差估计快速算法

针对多视点视频编码复杂度高的问题,提出一种基于分层B帧视点-时间预测结构的运动和视差联合估计快速算法.利用参考帧图像和当前编码图像的运动矢量及视差矢量之间的几何关系,设计可靠的预测矢量作为搜索起始点,并分别在不同方向的参考帧内进行小范围的运动补偿以得到最佳运动和视差矢量.该方法由前一次运动/视差估计得到候选矢量来进行下一次视差/运动估计,只需1次搜索过程就能同时确定最佳运动和视差矢量.实验结果表明,该算法与JMVM全搜索算法相比,能在保持编码质量的同时,节省87.69%的编码时间.     

H.264快速多参考帧选择算法

提出了一种新的快速多参考帧选择算法。用边缘检测及相关性信息确定候选参考帧集合,并利用P8×8模式下的运动矢量分布情况判断宏块的运动特性。该算法在JM10.2平台上进行了实验验证,在编码质量下降不大的情况下,大大提高了编码速度。     

H264整帧丢失下的错误隐藏机制

针对网络传输中整帧丢失的情况,提出了一组基于编解码端联合控制的错误隐藏机制.在解码端,通过运动连续性假设,从前一帧恢复出相应的像素值,针对剩余的无效像素点,将整帧以4×4块进行划分并且分类,使用块预测匹配以及帧内插值,恢复它们的像素值.在编码端,采用长期参考帧和短期参考帧相结合的方法,通过信道的反馈信息,对参考帧进行调整,抑制错误的扩散.实验证明,该方法不论在主观视觉还是客观峰值信噪比（PSNR）上都取得了很好的效果,而且有效地抑制了错误的扩散;同时计算复杂度不高,能很好地满足实时性要求.     

一种基于运动跟踪的帧内刷新技术

为提高帧内刷新算法的抗传输差错能力,提出了一种基于运动跟踪的帧内刷新算法。首先,在相邻两个帧内刷新帧之间对运动影响区域内的宏块进行统计分析,选取对传输差错敏感的宏块进行帧内刷新。其次,对刷新帧后的帧间预测帧进行参考特性限制,进一步防止传输差错在帧内和帧间的扩散。实验结果表明,在多种丢包环境下,该算法与自适应帧内刷新算法相比,重建图像的峰值信噪比(PSNR)平均提高1 dB以上,主观质量明显提高,且运算复杂度低。     

一种改进的参考帧选择技术的编码效率测试

在视频压缩标准H.26L平台上实现了一种改进的参考帧选择技术,并对多个标准序列进行测试。在实验数据的基础上对比分析了基于反馈信道的差错跟踪(Error Tracking)和单参考帧选择技术(RPS)在编码效率方面的不足。相对于单参考帧选择技术,本方法较大地提高了视频压缩的编码效率。     

H.264到HEVC的低复杂度视频转码算法

针对H.264视频转码为下一代压缩标准高效电视编码（HEVC）视频过程中耗费大量时间的问题,提出一种低复杂度的视频转码算法.该算法充分利用H.264压缩视频流中包含的信息,基于图像复杂度和编码比特数之间的关系对每帧图像进行编码复杂度分析,并根据分析结果决定编码树单元的搜索深度范围;基于HEVC码流中Skip模式与H.264码流中各种模式的映射关系对Skip模式进行提前判决,通过对编码比特数的统计分析快速选择预测单元的对称与非对称分割模式;依据运动矢量的相似性,优化了HEVC运动估计过程中预测单元的搜索起点和搜索范围,进一步减少了转码过程的计算量.实验结果表明：该算法与参考算法相比转码速度获得了大幅提高,同时还保持了几乎相同的率失真表现.     

视频压缩感知采样率自适应的帧间片匹配重构

相比于香农采样需要大规模样本,压缩采样在视频信号的高能效表征方面具有独特优势.当关键帧采样率与非关键帧采样率不一致时,现有的帧间片匹配算法在多种联合采样率下呈现出不稳定的重建质量.为了充分利用帧间的相关性进行视频压缩感知重构,本文提出了一种采样率自适应的帧间片匹配重构算法,根据关键帧采样率与非关键帧采样率的相对变化执行...     

一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法

针对多视点视频编码复杂度较高的问题,本文探讨了一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法。通过全局视差获取相邻视点参考宏块的编码信息,根据视点间编码信息的相关性,预测当前编码宏块的编码模式、参考帧,以及视差/运动联合估计的搜索范围。实验结果表明,本文采用的快速编码方法计算复杂度低,几乎不改变图像编码质量,并且有效减少了多视点视频的编码复杂度。     

Key Frame Extraction of Surveillance Video Based on Fractional Fourier Transform

With the vigorous development of national infrastructure construction and public information construction, video surveillance systems have gradually penetrated various fields. The current key frame extraction technology has inadequate target details and inaccurate judgment of local actions. Addressing this problem, a key frame extraction method based on fractional Fourier transform is proposed. This method obtained the phase spectra information of different orders by performing fractional Fourier transform on the surveillance video frames. Next, the method designed an adaptive algorithm based on the golden section point to select the transformation order.Then, the phase spectrum information of two adjacent frames was used to characterize the changes in the global and local motion states of the target. The final step was to extract key frames based on this. Experimental results show that, compared with the previous methods, the key frames extracted by the method proposed in this paper can correctly capture the changes in the global and local motion states of the target.     

基于ViBe算法运动特征的关键帧提取算法

针对视频关键帧提取算法中运动类视频运动目标特征不易提取所造成的错选和漏选问题,提出一种基于背景建模(visual background extractor, ViBe)算法的前景运动目标特征提取的关键帧提取算法。通过ViBe算法对视频序列进行前景目标检测,提取前景运动目标的尺度不变特征变换(scale invariant feature transform, SIFT)特征,并对相邻帧之间的特征数据进行特征点匹配,根据定义的公式计算视频帧的相似度,然后根据提出的关键帧判别方法输出视频的关键帧。试验结果表明,该算法能较好的解决运动类视频关键帧提取中出现的漏选和错选问题,与基于SIFT分布直方图的算法相比,其查准率和查全率的综合指标F₁值有较好提高。因此该算法对于判别运动类视频中包含关键动作的关键帧具有较好的检测效果。