基于X264的码率控制算法分析及其改进算法的研究

码率控制算法是视频编码中的关键技术.本文对X264的码率控制算法进行了详细的分析,并在此算法基础上提出了采用宏块层码率控制策略来提高编码效率.仿真结果表明,采用改进的码率控制算法的X264编码器在同等条件下PSNR值得到了提高.     

甚低码率视频编码器码率控制策略

根据甚低带宽信道的远程视频传输的应用需求,提出一种甚低码率控制策略,通过在视频编码器增加I帧码率控制,引入二阶率失真模型,以及改进P帧的码率控制算法,提高了视频编码器码率控制的精度和传输图像的质量,有效地解决了甚低带宽下视频编码器的码率控制问题。实验结果表明,该算法既降低了编码缓冲区延迟,又提高了重建图像的质量。     

EPZS运动估计算法的分析及改进

在分析研究H.264视频编码标准推荐的运动估计核心算法EPZS的基础上,针对该算法运动估计实时性不足的缺点,提出一种对EPZS算法进行起始搜索窗口中心点和计算终止条件判断标准的改进方法,在H.264编码器的参考模型JM10.1中,选择5个测试序列进行实验。实验结果表明,改进后的算法与原算法相比,在重建图像质量和码率接近的情况下,运动估计时间平均节省了29.314%,降低了算法的复杂度,提高了编码的实时性。     

一种基于小波视频编码器的码率控制算法

码率控制是视频编码的重要组成部分。根据小波视频编码器的特点,提出了一种基于小波视频编码器的码率控制算法,给出了I帧根据缓冲器的容量分配固定的比特数的策略;提出了基于能量的P帧的码率分配策略,实验效果验证了所提出算法的有效性。     

一种基于小波视频编码器的码率控制算法

码率控制是视频编码的重要组成部分。根据小波视频编码器的特点,提出了一种基于小波视频编码器的码率控制算法,给出了I帧根据缓冲器的容量分配固定的比特数的策略;提出了基于能量的P帧的码率分配策略,实验效果验证了所提出算法的有效性。     

基于PSTN传输信道的视频编码器码率控制

码率控制是在低带宽信道上传输低延迟、高质量视频的关键技术之一．根据基于PSTN信道的远程视频监控应用需求，提出一种甚低码率控制策略，通过为视频编码器增加Ⅰ帧码率控制，改进P帧的位率控制算法，以及引入二阶率失真模型，较好地解决了甚低带宽下视频编码器的码率控制问题．实验结果表明，算法降低了编码缓冲区延迟同时提高了重建图像的质量。     

视频传输中的码率控制技术研究进展毕迎春王相海

码率控制技术对提高和平滑解码视频质量起着至关重要的作用。近年来各种视频编码标准和应用都对码率控制技术进行了大量的研究,如基于H.261和H.263的视频会议,基于MPEG-1和MPEG-2的媒体存储,以及最新的基于MPEG-4视频对象编码。首先对码率控制问题进行了基本描述,然后介绍了标准中的经典码率控制技术,接着将目前的码率控制技术归纳为3类:基于DCT视频编码器的码率控制技术、基于小波视频编码器的码率控制技术和精细粒度可分级视频编码的码率分配算法,并对这三类码率控制方法的发展进行了概括性阐述与比较性研究,讨论了各种算法的基本思想及其优缺点,最后对视频传输中的码率控制技术的未来发展趋势进行了展望。     

JPEG-LS图像压缩动态码率控制策略

对JPEG-LS图像压缩方案的编码特性进行数据分析,提出一阶码率控制策略与二阶码率控制策略,有效地实现了近无损图像编码过程中的码率动态调整。实验证明,该码率控制解决方案运算量小、收敛性好,能够有效抑制码率的大幅波动,在目标码率下可以稳定输出压缩码流,保证了编码图像的质量。     

面向H.264标准的改进码率控制方法

为降低H.264/AVC编码器码率控制的计算复杂度,提高码率估计的精确性和视频输出质量,提出了一种简单高效的率失真码率控制方法.基于残差信息服从拉普拉斯分布的假设,推导出精确的率失真模型.并利用线性模型和二次模型拟合率失真曲线,得到优化的R-1/Q和D-Q模型,极大地降低了算法的计算负担,而头信息预测模型的引入进一步提高总码率估计的精确性.自适应的分配各层目标码率,确定最优的量化参数.实验结果表明,与JVT-G012码率控制算法相比,该算法获得更高的编码效率,视频解码质量更加平稳,输出码率更精确.     

H.264高性能视频编码器的DSP实现

描述了基于TMS320DM642 DSP平台的H.264高性能视频编码器的设计和实时实现。首先提出了H.264视频编码器硬件结构设计,包括DM642 的DSP芯片选择,继而描述了编码算法的移植,以及基于DM642结构和专用操作指令的算法优化,重点讨论了像素插值与运动估计的优化算法。实验结果表明,该优化算法可以在DM642上实现实时的H.264编码器,并且保持了很高的压缩效率和图像质量。     

H.264帧内预测算法的优化及应用

现存的视频压缩方法, 大多为提高视频的压缩效果和减少压缩时间, 而采用电路复杂并且造价高昂硬件电路. 针对该情况, 文章根据帧内预测算法的准确性与高效性, 采用H.264帧内预测算法并对其进行优化, 在此基础上设计硬件电路, 后结合JPEG图像压缩算法对视频进一步压缩,从而达到简化硬件电路、缩短编码时间、提高数据的传输速率与可靠性的目的. 测试表明, 研究能够达到上述目的且具有相对成本低廉的市场优势, 在无线视频监控领域上具有较好的发展前景.     

基于H.264的屏幕视频实时编码器优化

H.264编码器是目前压缩效率最高的通用视频编码器,但它直接用于实时屏幕视频的压缩存在CPU占用率高和不能有效限制峰值码率等问题。以经典的H.264编码器X264为基础,利用Mirror Driver检测变化区域,对无变化的区域宏块进行快速模式决策,通过自适应地降低局部帧率的峰值码率控制法限制峰值码率。实验结果表明,该方法将CPU的执行时间降低30%,且能严格限制视频的峰值码率,使视频的平均PSNR提高3 dB~8 dB。     

基于FPGA的雷达视频压缩技术研究

根据雷达视频数据量大、目标信息较为重要的特点,设计并实现了一种基于FPGA的高分辨率雷达视频压缩方案。该方案针对压缩过程中算法较为复杂,且有大量浮点运算、乘法处理等高计算复杂度的问题,对DCT、量化、编码等核心处理模块分别进行了优化设计。在一片Stratix IV GX EP4SGX230KF40C4芯片上进行了验证,结果表明,该设计方案资源占用率低,压缩后图像质量较好,对于1600x1200分辨率的视频处理速度可达50帧／秒以上,满足高分辨率雷达视频实时压缩的要求。     

一种可伸缩性视频加密方案

随着网络的不断普及和发展,数字视频在网络中有了越来越多的应用,随之也提出了视频安全性问题,通过视频加密可以很好地解决此问题.为了满足网络对视频加密的要求,设计了一种可伸缩性视频加密的方案.考虑到小波的多尺度性,建立了一个基于小波变换的视频压缩平台,在此平台上进行了仿真加密实验,即在压缩的过程中从小波系数置乱、系数随机翻牌、运动矢量置乱等方面进行加密,并与其他算法进行了比较实验.实验结果表明,该方案具有加密效果好,密钥量较低,安全性好等优点,同时对压缩比和压缩效率有较好的保持,是一种高效的视频加密方案。     

基于动态分组的三维小波变换方法

为了实现高质量的视频压缩,文中提出了基于动态分组(DynamicGroupofFrame based)的三维小波变换方法(3D V Forward)。与以往的三维小波变换方法相比较,该方法能显著减少视频压缩解压缩过程的时间延迟,能避免基于固定帧分组的(GroupofFrame based)三维小波变换方法(3D GOF)对视频质量的不利影响,仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于增强对象的监控视频编码算法

针对视频监控系统中的视频压缩问题,提出一种基于对象的监控视频编码算法,采用主观视觉质量而不是传统的峰值信噪比作为重建图像评价指标以满足监控视频的特定要求,对监控区域进行可控增强以提高视觉效果。实验结果表明,与H.264相比,该算法能以较低的复杂度实现重建视频中监控对象更高的主观质量,同时具有较高的压缩效率。     

一种适于实时应用的快速有效的自适应运动估计算法

运动估计是视频编码系统的关键部分,同时也是整个视频编码器中计算量最大的部分,运动估计性能的优劣直接影响到整个视频编码器的运行效率和整个视频序列的重构质量。该文提出了一种适用于实时应用的快速自适应运动估计算法,该算法首先利用运动矢量时空域的相关性预测初始运动矢量,然后对不同运动程度的图像块进行不同大小的菱形搜索,同时采用了高效的提前截止准则。实验结果表明,对于各种不同运动程度的视频序列,该文算法都可以获得和全搜索法基本相同的图像质量,同时可以节省超过99%的计算量,该文算法在搜索速度和搜索精度两方面比快速算法中性能突出的菱形搜索具有更大的优势,更适合实时应用。     

应用主成分分析和KL变换的体育视频压缩算法

当前体育视频压缩算法存在压缩率低,丢失信息严重等缺陷,为了获得理想的体育视频压缩效果,提出了基于主成分分析和KL变换的体育视频压缩算法。首先分析当前体育视频压缩的研究现状,找到各种体育视频压缩算法的不足,然后采用主成分分析算法对体育视频关键帧投影,得到多个子空间,并采用KL变换对体育视频关键帧的子空间进行编码,使子空间的KL变换系数相关性最小,从而最大限度的实现体育视频压缩,最后与其它体育视频压缩算法进行仿真测试,测试结果表明,主成分分析和KL变换提升了体育视频压缩率,不仅能够去掉体育视频关键帧之间的冗余信息,而且体育视频压缩效率高,获得了比传统算法更好的体育视频压缩效果,具有更加广泛的实际应用价值。     

针对H264的基于平坦区域预测的分像素运动估计

运动估计消耗视频编码系统绝大部分的计算量。H.264由于采用多模式运动估计和四分之一精度搜索,不仅增加了整像素运动估计的计算量,而且也大大增加了分像素搜索运算量。随着快速整像素搜索算法的发展,整像素计算量不断降低。因此对于H.264的实时应用,快速分像素运动估计算法变得十分重要。提出了一种全新的基于图像平坦区域预测的分像素运动搜索算法。该算法通过预测图像平坦均匀区域,有效地减少了分像素搜索点数。实验结果表明,与全搜索分像素搜索相比,该算法可以减少22%～63%左右的分像素搜索点数,同时基本不改变图像质量和编码压缩率。     

高效视频编码中变换跳过模式的快速选择

目的新一代高效视频编码(HEVC)标准采用了灵活的块结构和大量新颖的编码工具,有效提高了视频编码效率。变换跳过模式作为一种新增加的模式,可以有效地提高编码效率,但是也显著地增加了编码的复杂度,增加了实时编码应用的难度。因此提出一种针对变换跳过模式的提前剪枝算法。方法通过分析不同率失真代价下是否选择变换跳过模式的残差块的分布情况,最终选取率失真代价的平方根作为阈值,并建立了量化参数与阈值之间的模型。之后可以根据量化参数提前计算得到阈值大小,减少变换跳过模式的编码次数,从而降低变换跳过模式的复杂度。结果由于最终只需要对少量的块进行变换跳过模式编码,并且使用模型得到经验阈值并不会额外增加复杂度,因此能减少编码器的计算复杂度。实验结果表明,与标准编码器相比,该算法对于不同场景的标准测试序列平均峰值性噪比和平均比特率变化都非常小,平均减少了70%的变换跳过模式编码的次数。结论该变换跳过模式的剪枝算法,选取率失真代价的平方根作为阈值,根据本文模型获取不同量化参数下的经验阈值,对是否需要进行变换跳过模式提前判断。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由于加入变换跳过模式增加的编码复杂度。