基于运动时空相关度的时域误码掩盖算法

针对视频通信中时域误码掩盖中运动矢量恢复存在偏差的问题,提出了一种依据相似三角形特点的运动矢量估算方法。同时,利用受损块与前续块、邻域块的运动的时空相关性,提出了一种基于运动时空相关度的时域掩盖算法:对于受损块,采用提出的相似三角形运动矢量估算法和拉格朗日插值法分别估算其运动时域相关和运动空域相关的运动矢量,然后评估受损块的运动时空相关度,据此对估算的运动时域和运动空域相关的运动矢量进行加权平均以得到最终掩盖的运动矢量,从而实现受损块的时域掩盖。仿真结果表明,对不同宏块丢失率或不同视频序列,该算法均可比传统算法恢复出更高质量的图像。     

机载摄像设备图像稳定方法探讨

通过对现有几种运动估计算法性能进行比较,结合机载红外摄像系统获取动态图像序列的特点,提出了有效地用于机载摄像系统电子稳像的运动估计算法。它具有精度高和速度快等特点,用该算法对实拍的航摄图像序列进行稳像试验,运动矢量的估计时间仅为10ms。实验证明了该算法用于航摄动态图像序列稳定的有效性。     

一种特征点跟踪的运动目标检测

提出一种基于特征点跟踪的运动目标分割算法。在角点跟踪过程中,8等分匹配点邻域,构造方向子邻域提高匹配精度;提出一种新的聚类准则抽取最优特征子集估计运动参数;结合统计方法消除残差噪声;采用时域滤波滤除孤立区域检测出运动目标。对200帧可见光视频序列和100帧红外图像序列中运动汽车进行检测分割实验,检出率分别达到96%和94%。     

序列图像差分关联域的复杂全域运动估计

本文提出了一种新的基于差分关联域的复杂全域运动估计算法,该算法通过选取图像中梯度大的区域,避免了块匹配算法的误匹配问题,使算法的准确性得到保障.而且该算法结合运动估计技术中的参数估计与非参数估计技术,扩展了块匹配算法的适用范围,使得对复杂的全域运动进行有效估计成为可能.理论分析及大量实验证明,此算法能有效地处理包含缩放、旋转等分量的复杂运动.而且本算法将复杂的全域运动分解为各基本运动,使系统可以根据运算量的限制自适应地选择最优的运动估计算法.     

一种基于相关积分的互谱WVD目标方位估计方法

针对水下高速运动目标的被动跟踪问题,将魏格纳-威尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)算法与互谱法相结合,构建了一种矢量信号处理框架下的目标方位估计方法——基于相关积分的互谱WVD算法。该算法利用了矢量水听器声压通道与振速通道信号的相关特性,首先通过计算两者的互相关函数来提取目标信号的特征信息,然后通过短时积分与傅里叶变换将互相关函数从时域转换到频域,最后在频域提取信号的特征参量,并进行方位估计。仿真研究表明,当目标处于远距离且低速运动时,所提算法的方位估计性能与互谱声强法基本一致;而当目标处于近距离且高速运动时,算法的方位估计性能大大优于互谱声强法。     

OFDM水声通信系统动态OMP信道跟踪算法

针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)水声通信系统中最小二乘(Least Square,LS)信道估计算法和静态压缩感知信道估计算法分别存在估计精度低、导频开销大和计算复杂度高、实时性差的缺点,利用水声信道冲激响应的时域相关性,通过建立动态稀疏观测模型,提出一种动态正交匹配追踪(Dynamic Orthogonal MatchingPursuit,D-OMP)信道跟踪算法。该算法仅在初始时刻进行一次完整的正交匹配追踪(OrthogonalMatching Pursuit, OMP)信道估计获取信道支撑集,之后通过连续跟踪前一时刻信道支撑集的变化来跟踪信道。仿真结果表明,在导频开销相同的情况下,与传统LS算法、经典OMP算法相比,所提算法具有更好的信道跟踪性能和较低的算法复杂度。     

基于H.264的改进运动估计算法及其性能对比实验研究

为提高视频压缩效率,在传统搜索算法的基础上,结合实际运动图像中的运动向量,以水平方向向量为主要特点,提出一种利用偏水平十字模板搜索与偏向双菱形模板搜索相结合的改进搜索算法。该改进算法可以根据运动向量的特点来减少模板的搜索点数,达到提高视频压缩效率、节省运动估计时间的目的。性能对比实验结果表明:该改进算法适合各种运动类型的视频序列,尤其适用于运动变化剧烈的序列,并且能够在PSNR值和码率值极其接近FS算法的情况下,对QCIF格式图像的运动估计时间(MET)减少约95%,对CIF格式图像的运动估计时间(MET)减小约94.5%,大大减少运动估计时间。     

基于UKF的简化交互多模型视频图像机动目标跟踪算法

在视频图像运动目标的状态估计与跟踪问题中,常用的扩展卡尔曼(EKF)算法简单、计算量小,但仅适用于弱非线性和弱高斯环境下.本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)与简化交互多模型(IMM算法相结合的视频图像运动目标跟踪算法,有效地克服了EKF算法在强非线性状态下或对小运动目标跟踪时精度低,容易发散的问题.仿真结果表明,该算法估计和跟踪非线性目标的性能明显优于基于EKF算法,其跟踪精度可达到三阶(泰勒级数展开)精度.     

一种改进型的CMMB接收机信道估计算法

为了提高CMMB接收机的性能,本文在研究和总结了常规信道估计算法的基础上,提出了一种改进型的CMMB信道估计的插值算法,并在MATLAB仿真平台上进行了仿真验证.与传统内插算法不同,该算法在时域和频域分别进行一阶的线性插值,提高了CMMB系统的信道估计性能.     

一种改进的盲解卷积算法在轴承声学诊断中的应用

针对时域盲解卷积算法滤波器长度估计困难的缺点,提出一种基于遗传算法优化的改进算法。该算法利用遗传算法搜索最佳时延,解决了盲解卷积结果不确定问题,并改进了信号分量的聚类指标,采用峭度作为独立分量间距离测度,提高了信号分量聚类的准确性,获得了可靠的估计信号。计算机仿真和实际环境中故障轴承声信号提取实验验证了该算法的有效性。     

Fast intra prediction mode decision for H.264/AVC video coding

Abstract

Intra coding is used for reducing the spatial redundancy in video coding. H.264 supports several macroblocks of predictions for intra coding such as luma block four 16×16 modes, nine 4×4 modes and chroma block four modes, which significantly improve intra coding efficiency, but increase the encoding complexity. In order to select the best mode, we need to calculate the cost of the various modes. In this paper, a fast intra prediction mode decision for H.264/AVC video coding is proposed. Based on Laplacian, this intra prediction mode decision detects edges and selects the best mode for the block. This mode decision can shorten the time to reduce the encoding time. The experimental results show that the proposed algorithm achieves an encoding time saving of 70% on average.     

H.264帧内预测与帧间块模式选择快速算法

针对H.264帧间预测时的多子块模式选择和帧内预测的多模式选择问题,提出了一种实用的基于统计门限的模式快速选择算法,通过门限设定有效限定了编码模式的选择范围.多组视频序列的实验结果表明,基于统计门限的帧内预测模式选择算法在Ⅰ帧的PSNR值有微小变化的情况下,大大降低了编码时间,Ⅰ帧的编码时间降低17%～23%,PSNR下降不到0.4%.基于统计门限的帧间块模式选择算法使得平均PSNR值下降了0.047dB(PSNR最大下降不到1%),但是相对全模式预测时,编码器速度提高了20%～30%.     

自适应六边形-菱形运动估计算法及其在H.264中应用

运动估计是视频图像编码中运算量很大的部分,也是影响系统实时性能的瓶颈。为了减少图像编码的运算量,文章介绍和分析了用于视频编码标准H.264的基于六边形的搜索算法(HS),在此基础上根据H.264多模式的运动估计提出自适应六边形-菱形整像素算法,它体现了粗定位和准确定位的并行处理思想,仿真结果表明在获得与HS快速算法相当的图像质量和信噪比的情况下,可提高H.264视频编码的速度和效率。     

A fast distance-based mode decision algorithm for 4×4 blocks in H.264/AVC intra prediction

H.264/AVC employs rate-distortion optimisation technique to achieve high coding efficiency, but it is computing-intensive. This letter presents a fast distance-based mode decision algorithm for 4×4 blocks in H.264/AVC intra prediction. Firstly, the distance between neighbouring blocks of the current block is defined. Then, the modes around up and left modes are selected as the candidate modes if the distance is small, otherwise early termination technique is used to further reduce the complexity, and either four or more modes are chosen based on the difference of rate-distortion optimisation cost. Experimental results show that our proposed algorithm can predict a 4×4 intra block by only about 3·52 modes and reduce the total encoding time by about 31·37% with negligible peak signal-to-noise ratio decrement and bit rate increment.     

Fast mode decision based on systematic deployment of predictive resources for H.264/AVC

Abstract

This paper presents a well organised fast mode decision scheme for H.264/AVC that systematically integrates and deploys applicable predictive resources using constructive compromise. This scheme is constructed by primary SKIP mode checking, spatial prior temporal hard decision (STHD), and succinct mode decision (SMD). The STHD is connected with the predictive macroblocks searched. In STHD, only when spatial hard decision fails, temporal hard decision is performed using the potential partition characteristic vector (PPCV) addressed. If it fails, too, then SMD takes care of mode checking also using PPCV. The SMD consists of succinct P16?×?16 mode decision and succinct geometric/statistical extension examination, which are formed as an effective two-stage judgment. Extensive experimental results demonstrate that the proposed method by systematically deploying the predictive resources can achieve 58–74% runtime savings in encoding QCIF, CIF and high definition videos with low performance losses. In addition, most processes of the proposed scheme could be implemented on logical operations, only.     

一种基于视觉感知的H.264码率控制算法

针对目前视频编码标准H.264的码率控制算法未考虑人眼视觉感知、易导致编码后视频图像质量波动的不足,提出了一种基于视觉感知的H.264码率控制算法.首先,设计了像素域的恰可察觉失真模型.在此基础上,根据各帧的恰可察觉失真的大小进行帧层比特分配.其次,建立了基于结构相似度的率失真模型,并采用此模型设计了基本单元层（basic unit,BU）的比特分配方案.最后结合二次速率-量化模型得到量化参数.实验结果表明,该算法与目前H.264中典型的码率控制算法相比,错误率降低了0.2％.     

H.264/AVC baseline profile to MPEG‐4 visual simple profile transcoding to reduce the spatial resolution

In this study, we propose a heterogeneous transcoding method of converting an H.264/Advanced video coding (AVC) Baseline profile (BP) video bitstream into an MPEG‐4 Visual simple profile (VSP) video bitstream. The proposed method reduces the spatial resolution for mobile terminals, which support only low resolution video bitstreams. When the H.264/AVC BP video bitstream is transformed into the MPEG‐4 VSP video bitstream, the conversions between the H.264/AVC BP block types and the MPEG‐4 VSP block types are performed by analyzing the macroblocks (MBs) conversion probability and calculating the difference values of motion vector. The proposed transcoding method runs on average 5.5 times faster than the cascaded transcoding methods, for a degradation of the PSNR (peak‐signal‐to ratio) of less than 0.5 dB. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 16, 24–33, 2006     

A Cauchy distribution-based ternary hypothesis testing for bipolar additive watermark detection in H.264/AVC video

Abstract

The statistical distribution of discrete cosine transform (DCT) coefficients is important for video watermarking since they are the main carriers for watermark embedding. For the statistical distribution of intra-coded DCT coefficients in the H.264/AVC video stream, non-parametric hypothesis test is utilised to verify that Cauchy distribution is better than generalised Gaussian distribution (GGD). Moreover, ternary hypothesis test is introduced into the detection of bipolar additive watermarks. By adjusting the watermark strength parameter, the detector performance can be guaranteed. Experimental results show that for those bipolar additive watermarks in the H.264/AVC stream, the proposed approach can achieve a detection accuracy of more than 80% on average.     

基于自适应遗传算法的双环信号配时优化模型

为了有效利用交叉口时空资源,缓解城市交通拥堵,在双环相位方案的基础上,建立以交叉口平均延误为优化目标,以各相位绿灯时长为优化参数的双环信号配时优化模型,并采用自适应遗传算法对模型进行求解。选取4个十字交叉口,实地调查获得交叉口晚高峰流量数据,分别使用经典的Webster配时法和双环信号配时优化模型对交叉口信号配时方案进行优化。结果表明：与Webster配时法相比,双环信号配时优化模型优化结果更好,分别使4个交叉口平均延误减少11.36%、13.74%、3.72%和9.00%,能够有效改善交叉口运行状况;并且交叉口同相位内的两个流向的流量越不均衡,双环信号配时优化模型优化结果越好。     

一种基于马尔可夫随机场的运动目标检测算法

本文提出了一种基于马尔可夫随机场的运动目标检测算法.针对传统时间分割使用主观固定阁值的缺点,使用马尔可夫随机场模型对差分图像建模,并提出了一种新的模型阶次选择算法,以及一种可以加速收敛过程的随机场迭代算法.采用期望最大算法获取高斯分布参数并检测运动变化区域,利用形态学运算修正时间分割模板;空间分割部分提出了基于人眼视觉特征的改进分水岭算法,有效地解决了过分割问题;最后对时、空间分割结果进行信息融合处理,从而得到完整的运动目标.仿真实验结果证明了本文算法可以有效地分割视频运动目标.