无再损帧内编码

解决了H.264/MPEG-4AVC多次编码中由当前clip模块的不可逆运算引入的视频畸变问题.为了在改进的H.264/AVC上实现无再损帧内编码,提出了一种新的基于整数线性规划的优化clip算法,并且改进了现有帧内预测算法的代价函数,以确保多次编码时后续编码器预测值与前次编码器预测值一致.实验结果显示,与现有帧内编码算法比较,基于整数线性规划理论的帧内编码算法完全消除了现有clip算法导致的多次编码时的图像降质现象,实现了H.264算法框架下严格视频无再损编码.     

H.264/AVC先进视频编码研究

为了取得更高的图像压缩性能和更多的实用功能，ISO／IEC MPEG(运动图像专家组)和ITU-TVCEG(视频编码专家组)共同制订了一套新的视频编码标准H．264／AVC。介绍了H．264／AVC图像编解码系统的实现过程，对其采用的新技术进行了描述，最后将其与H．263和MPEG-4标准进行了性能对比。     

H.264/AVC的特点及其在视频监控中的应用

H．264／AVC是视频编码专家组(VCEG)和活动图像专家组(MPEG)联合制定的新的视频编码标准,其目的就是解决以往标准暴露出来的缺点。文章首先指出目前采用其他标准设计视频监控系统的不足,分析了H．264／AVC视频编码标准的特点,指出H．264／AVC适于视频监控应用的优势所在,最后重点阐述了H．264／AVC标准中分层编码技术和SP／SI帧技术在视频监控中的应用。     

H.264/AVC帧间多种块模式的编码性能分析与研究

H.264/AVC是最新的国际视频标准,与其它视频编码标准相比,其在编码效率方面有强大的优势:在相同的重建图像质量下,H.264/AVC比MPEG-2H.263++和MPEG-4的第2部分分别节约64.46%、、48.80%和38.62%的码率。但H.264/AVC中编码效率的提高是以增加巨大的运算量为前提的。该文在介绍H.264/AVC中的宏块分块模式、运动估计及模式选择算法的基础上,重点对各种帧间块模式下的运动估计及4×4亮度变换与量化操作进行了分析,然后对各种帧间块模式的组合进行了实验研究,实验结果表明,当帧间只用块模式1～4时,在相同的比特率下客观图像质量亮度分量的PSNR比帧间使用全部块模式时平均降低0.13dB,而编码的时间平均能减少40%左右。     

一种H.264/AVC over MPEG-2流的解决方案

对如何将H．264／AVC视频流经MPEG-2的系统传输层传输提出了一种解决方案。要点是：先把H．264／AVC视频作为MPEG-2系统层传输的基本流，然后扩展MPEG-2标准中的传输流系统目标解码器（T-STD），使之可以将H．264／AVC编码视频作为MPEG．2传输流（TS）在Internet上传输和解码。被解码的基本流通常来自于一个“容器”文件（如AVI或者TS），在客户端从服务器端的这个容器中取出H．264／AVC基本流后便可实时解码、显示。仿真实验表明，该方案能够获得较好的流视频效果，在带宽受限的情况下信噪比低于40dB的帧数少于5％，可用于网络流视频或移动视频中。     

基于运动检测的H.264码率控制的算法

针对H.264/AVC 经典流控算法JVT-G012对运动剧烈图像流控效率的不足,提出了一种基于图像运动剧烈程度的流控算法。对运动剧烈的图像,在同一复杂度区域内,用前一帧实际编码码率与目标码率的差值调整当前帧目标码率,并且编码时利用最小率失真模式的原始帧和重建帧的SAD估计MAD值,根据二次模型估计量化参数优化拉格朗日参数。仿真试验证明与JVT-G012以及Jiang等对H.264AVC的改进的码率控制算法相比,在运动剧烈或者场景切换时,虽然码率比JVT-G012略有增加但低于Jiang等的改进算法,并且变化剧烈的视频帧图像信噪比有明显的增加,平均信噪比也得到了提高。     

一种新的基于H.264/AVC的零块判决方法

在基于运动估计和预测编码的视频编码方案中,有一种简单而有效的快速实现方法——零块判决方法,H．264／AVC使用的也是基于运动估计和预测编码的视频编码方案,所以也可以运用零块判决方法来加快其编码速度．根据H．264／AVC视频编码标准的新特点,对其中的零块判决阈值进行了推导,提出了新的适合于H．264／AVC的零块判决方法,并进行了仿真测试,实验结果表明,在中低码率的视频编码中,该方法在编码效率基本保持不变的条件下,编码时间减少了20％～47％．     

联合率失真模型的帧级码率控制方法

在H.264/AVC视频编码框架下,基于联合率失真模型,提出了一种新的帧级码率控制方法。利用分块数量和平均运动矢量信息,发展了一种精确的头信息估计模型;联合头信息与残差信息模型,并结合残差失真模型,提出新的联合头信息与残差率失真模型;利用精确的估计方法进一步提高率失真性能。相对于最新的JVT H.264/AVC参考软件JM10.2中采用的JVT-G012方法,该方法提高了实际码率与目标码率之间的匹配率达到了98.06%,重构视频的平均亮度PSNR值增加了0.27 dB。     

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.     

H.264/AVC编码模式选择

H．264／AVC是最新的视频编码标准。与以前的视频标准相比编码模式更多,压缩效率更高,同时在编码模式的选择上也更复杂,计算量更大。编码时如何选择合适的编码模式对H.264／AVC的压缩性能和计算复杂度是非常关键的。本文讲述了JVT的参考软件是如何实现H．264／AVC编码模式选择。     

MPEG-2到H.264转码中的运动矢量优化算法

在视频转换编码技术中,通常利用输入码流中的运动矢量等信息来降低转码处理的计算量。该文介绍一种MPEG-2到H.264的转码器,针对MPEG-2和H.264标准中运动估计算法的不同特点,提出用于转码处理的运动矢量优化算法,并对不同算法进行分析比较。结果表明该优化算法可以在保证转码质量的前提下,降低转码处理的计算量。     

一种MPEG-2流的索引模型及其应用

MPEG(moving picture expert group)标准目前以及未来都将在多媒体应用中起到越来越重要的作用.提出了一种有效的针对MPEG-1、2码流的索引模型,并详细给出了MPEG流的索引文件生成算法以及基于该模型对码流中的任意帧随机访问显示算法.实验结果表明,该模型可提供对一般的MPEG-1、2码流异常快速的定位访问能力,并可有效地应用于码流中的任意帧随机访问.     

MPEG的新发展——多媒体框架标准MPEG-21

标准化是产业化活动成功的前提，视、音频编码的各种国际标准的制定集中地反映了视、音频编码技术发展的水平．目前，图象压缩方面的标准主要有MPEG系列(MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7和MPEG-21标准)，以及H．26X系列(H．261，H．263标准)和静止图象压缩标准JPEG．为了使人们对图象压缩标准有所了解，以进一步推动图象压缩方面的研究，首先对MPEG系列的各种已有标准及其应用进行了概述，然后着重讨论了MPEG中的新面孔——正在开发的MPEG-21标准，并就其目标、用户需求、技术要素、关键任务、应用领域以及工作计划做了较详细的描述．     

Power and performance analysis of multimedia applications running on low-power devices by cache modeling

High processing speed is required to support computation intensive applications. Cache memory is used to improve processing speed by reducing the speed gap between the fast processing core and slow main memory. However, the problem of adopting cache into computing systems is twofold: cache is power hungry (that challenges energy constraints) and cache introduces execution time unpredictability (that challenges supporting real-time multimedia applications). Recently published articles suggest that using cache locking improves predictability. However, increased cache activities due to aggressive cache locking make the system consume more energy and become less efficient. In this paper, we investigate the impact of cache parameters and cache locking on power consumption and performance for real-time multimedia applications running on low-power devices. In this work, we consider Intel Pentium-like single-processor and Xeon-like multicore architectures, both with two-level cache memory hierarchy, using three popular multimedia applications: MPEG-4 (the global video coding standard), H.264/AVC (the network friendly video coding standard), and recently introduced H.265/HEVC (for improved video quality and data compression ratio). Experimental results show that cache locking mechanism added to an optimized cache memory structure is very promising to increase the performance/power ratio of low-power systems running multimedia applications. According to the simulation results, performance can be improved by decreasing cache miss rate down to 36 % and the total power consumption can be saved up to 33 %. It is also observed that H.265/HEVC has significant performance advantage over H.264/AVC (and MPEG-4) for smaller caches.     

基于H．264压缩域的实时运动对象分割算法

在压缩域内直接分割运动对象对于有实时要求的应用而言是十分必要的，H．264以其优越的压缩效率已经在许多应用中逐渐取代了MPEG-2／4，但有关在H．264压缩域内进行运动对象分割的研究还很少。为此提出了一种从H.264压缩域实时分割运动对象的算法，该算法首先对从H．264视频中提取出的原始运动矢量场进行时域和空域的归一化，接着通过对连续多帧的运动矢量场进行累积来增强显著的运动信息；然后对累积运动矢量场进行全局运动补偿，同时利用快速的统计区域生长算法按照运动相似性将其分割成多个区域；最后利用运动矢量场的方向角直方图来判断出属于运动对象的分割区域，以组成运动对象。通过对多个MPEG-4测试序列的实验结果表明，该方法不仅能够从H．264压缩域中实时地分割出运动对象，且具有良好的分割质量。     

Simple intra prediction algorithms for heterogeneous MPEG-2/H.264 video transcoders

Recent developments have given birth to H.264/AVC: a video coding standard offering better bandwidth to video quality ratios than MPEG-2. It is expected that the H.264/AVC will take over the digital video market, replacing the use of MPEG-2 in most digital video applications. The complete migration to the new video-coding algorithm will take several years given the wide scale use of MPEG-2 in the market place today. This creates an important need for MPEG-2/H264 transcoding technologies. However, given the significant differences between both encoding algorithms, the transcoding process of such systems is much more complex to other heterogeneous video transcoding processes. In this work, we start by analyzing the methods defined in the H.264 video coding standard for the intra prediction: a central element of every H.264 encoder. We then introduce and evaluate six fast intra mode decision algorithms which should enable the development of MPEG-2 to H.264 transcoders. Having evaluated all the proposed methods, we have come out with a high-efficient method, namely DC-ABS pixel. Our results show that our algorithm considerable reduces the complexity involved in the intra prediction with respect the mode decision algorithms used in H.264 JM reference software, while exhibiting a slight degradation on the RD function.. Finally, we analyze a comparative study with two of the most prominent fast intra prediction methods presented in the literature. The results show that the proposed DC-ABS pixel method achieves the best results for video transcoding applications.

基于卡尔曼滤波的H．264头信息量估计及其在帧级码率控制中的应用

由于H．264算法中宏块划分的灵活性导致了头信息的数据量变化剧烈而难以预测，同时由于变换系数的数据量大大的减小，又使头信息量在码流中所占的比重远高于在先前各个标准的码流中的比重，因此准确估计头信息量能有效提高H．264码率控制算法的性能。为了准确估计头信息，提出了一种应用卡尔曼滤波器估计帧级总头信息比特数的方法，并将该方法应用于帧级的码率控制。实验结果表明，该算法能准确估计头信息，并能在一定程度上提高相同码率下的总体图像质量。     

一种MPEG-2到H.264转换编码方案

提出了MPEG-2到H.264的转换编码方案。该方案中，帧内预测使用了8×8块的DCT-HT的变换域转换，然后在HT域进行Intra模式判决得出最优模式，从而得到理想的帧内预测；帧间预测重用了MPEG-2码流中变字长解码得到的运动矢量MV，作为H.264的PMV，通过重新设定运动预测模式以及搜索范围，从而获得较好的预测效果。实验结果说明该方案是可行的。     

视频码流转换编码器结构及其分析

随着数字音视频及多媒体技术的发展，迫切需要压缩巨大的视频信号数据，适用于不同领域的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H．261、H．263、H．264等国际编码标准应运而生。为了适应用户终端的多样性以及网络自身的传输特性，常需将已压缩的视频码流进行转换编码，以实现网络间资源共享。主要介绍了对已有的压缩视频流根据目标的要求如何进行相应的变换，如通过改变量化参数获得码率的变换；通过下变换获得缩小的图像，实现空间分辨率的变换，以及跳帧获得时间分辨率的变换。对不同变换器结构形式进行了分析，以获得结构复杂性和图像质量的均衡，并重点剖析了转换编码器核心技术——运动矢量的确定。