一种新的H.264视频场景切换检测算法

H.264/AVC QCIF视频场景切换检测是视频应用中一个极具挑战性的研究课题,只利用宏块信息很难得到满意的检测效果,为此提出了一种采用动态阈值和AC相似度的H.264/AVC视频场景切换检测算法,考虑编码预测模式和DCT系数等信息,提出基于编码比特数的动态阈值和基于AC能量的AC图像相似性两个判决准则,据此进行视频场景切换检测。实验结果表明,在高速运动及场景切换频繁的视频上场景切换检测率得到提高,性能也优于现有的算法。     

一种新型H.264 CABAC编码器硬件结构设计

提出一种基于H.264的上下文自适应二进制算术编码器硬件设计方法。本设计中包含一个由二进制化以及上下文模型组成的14组并行上下文对产生器,一个抓取邻近区块数据的三级流水线结构以及一个内含前馈处理且融合三种模式的四级流水线结构的算术编码器。该算术编码器可以一个时钟处理一个位元;整个设计平均每个时钟处理0.77个位元。     

一种基于视频编码标准H.264的智能视频监控技术

提出并实现了一种基于H.264视频编码标准的智能视频监控系统。该系统引入一种新的运动检测方法,通过对监控图像的运动矢量及运动补偿后的残差能量进行综合分析,提出了对可疑场景的确认和报警方案,能够有效克服光线变化、背景局部轻微摆动及摄像头轻微抖动带来的影响,具有良好的灵敏度和鲁棒性。     

基于MapReduce的H.264/AVC并行视频编码

提出一个基于MapReduce的并行视频编码架构, 将源视频切分后以任务的形式分发到不同的处理器上并行地进行编码处理, 以达到提高编码速度的目的。为使整个任务的完成时间最短并平衡负载, 系统综合考虑视频编码特点及处理器的处理能力, 给出LBMM(load balance maximal-minimal complete time)算法。仿真结果显示提出的并行视频编码架构极大地改善了大数据量视频序列的编码效率, 减少了作业的平均响应时间。LBMM与Min-Min算法和CloudSim现有的轮循调度算法相比视频编码速度更快。     

H.264视频码流中运动物体的提取

H.264是新一代视频编码标准,具有广泛的应用前景。本文主要讨论了基于H.264视频流中运动物体检测的问题。首先简要介绍了H.264视频编码标准,然后分析了各种编码图像帧的编码过程,从而得出根据运动矢量来检测运动物体的方法,并分析了因摄像机运动而对检测方法造成的影响及相应的处理方法。从实验结果可以看出,检测效果还是比较令人满意的。     

An effective temporal error concealment in H.264 video sequences based on scene change detection-PCA model

This paper proposes a new temporal error concealment algorithm in H.264 video sequences based on scene change detection and PCA model. In order to detect scene change, dynamic threshold and image similarity metric are presented using coding prediction mode and DCT AC energy in H.264 baseline. UPCA (Updated PCA) model is presented by combining the scene change feature with Index transformation-Buffer updating approach. The lost images are concealed by Projection onto Convex Sets algorithm with UPCA model. Experimental results show that the proposed algorithm can achieve better error concealment performance for the higher motion and the frequent scene change, compared with the related method.     

H.264的视频编码技术初探

H.264频编码是今年来多媒体信息技术领域出现的又一项关键技术,本文首先分析了H.264的分层结构和主要编码技术,并探讨了其在性能改进方面的研究成果,最后展望了其在多个领域中的应用前景。     

改进的H.264视频编码方案

提出了一种改进的H264视频编码方案。针对H264中具有7种不同块模式运动估值的特点,在帧间预测过程中使用一种扩展的变换编码概念——自适应块变换,把运动估值的块大小和变换块大小联系起来,通过限制最大的变换块尺寸对自适应块变换做了简化,以适应实际应用的需要;通过扩展帧内预测的块模式,将简化的自适应块变换也应用到帧内预测编码中：鉴于不同块尺寸的变换系数矩阵的概率分布不同,提出在熵编码过程中采用自适应通用变长编码对码表进行动态重组,以进一步提高编码效率。比较了与现有H．264视频编码方案的性能差异。     

基于H.264标准的多视点视频编码方案的研究

为研究一种新的高效的多视点视频编码方法,提高编码效率,并有效地提高视点间随机切换访问的能力,利用H.264中的新技术多参考帧、SP/SI帧、分层B帧编码等,根据时空预测编码结构的方法,提出了一种基于分层B帧并有利于视点间随机切换访问的多视点视频编码方案.实验结果表明,该方案在提高了编码效率的同时,在视点较多的情况下能够有效地提高视点间随机切换访问的能力.     

基于视频压缩标准的自适应信息隐藏算法

为了使信息隐藏算法在经受有损压缩后仍能可靠地提取嵌入的信息,提出一种信息隐藏和MPEG-2压缩编解码器一体化的方法。根据压缩程度和宿主内容,结合HVS约束、隐藏容量的需求及有损压缩失真影响等因素,利用MPEG-2压缩的控制参数调整信息隐藏的强度和数据量,从而自适应实现视觉质量、内嵌容量和鲁棒性等参数的折中。实验结果表明,该算法除了能抵抗较强的有损压缩外,对常见攻击,如低通滤波、噪声干扰、帧丢失以及转码等也具有鲁棒性,是一种在MPEG-2有损压缩框架下,用灵活的折中机制来隐藏和准确提取信息的有效的鲁棒信息隐藏算法。     

基于H.264与新一代视频编码标准的压缩域视频水印综述

数字水印技术为视频传输、视频共享以及一些扩展视频服务中存在的诸多问题提供了一种有效的解决途径,属于信息隐藏领域,它的基本思想是通过在数字媒体信号中嵌入一定量的附加信息,例如作品的所有权、使用权或者公司的标识等,实现信息管理或保护的目的。H.264是当前广泛使用的视频编码标准,它采用混合编码框架,包括帧内预测、帧间预测、变换、量化、自适应熵编码等模块。视频信号的数据量庞大、带宽高、冗余信息多,基本上都是以压缩的格式存储的特性,使得在视频中嵌入数字水印更为困难。这些特征使得视频水印在水印容量、水印复杂度以及结合压缩域处理操作等方面的要求比其他多媒体信号更高,因此,视频水印除了要满足数字水印的一般要求,如安全性、鲁棒性、隐藏性等特性之外,还有一些独特的技术要求。本文对压缩域视频水印相关技术进行了分析并对研究方法进行了讨论,提出了目前存在的问题及未来研究的方向。     

基于场景检测的自适应Intra帧差错掩盖算法

为了减小视频传输中的错误对解码端重建视频质量的影响,提出了一种基于场景检测的自适应Intra帧差错掩盖算法。该算法利用H.264/AVC的帧内预测模式分布差异检测Intra帧的场景切换,对非场景切换的Intra帧进行空时域掩盖的失真度估算,在此基础上进行自适应的空时域掩盖。实验结果表明,该算法充分利用了Intra帧的时域相关性,与已有的Intra帧差错掩盖算法比较,该算法恢复的视频序列平均峰值信噪比提高了1~2 dB,具有更好的差错掩盖效果。     

H.264可伸缩视频编码层间码率控制算法

为H.264/AVC标准的可伸缩编码(SVC)扩展提出了一种自适应的层间码率控制算法。该算法提出了一个选择模型,通过当前层的前一帧或者前一层的当前帧来预测Inter帧所需比特数。首先,将码率—复杂度—量化因子(R-C-Q)模型引入可伸缩的视频编码;接着,使用一个已有的比例—积分—微分(PID)缓冲区控制器来根据缓冲区状态提供当前Inter帧的比特数估计;然后,为了在视频画面发生急剧变化时获得更为精确的估计,利用前一层中的当前帧所用实际比特数来进一步进行当前Inter帧比特数估计;最后,使用选择模型决定最终的预测比特数,并通过R-C-Q模型计算出量化因子(QP)。实验结果表明,相对于推荐的JVT-043码率控制算法,所提出的算法可以在SVC的每层获得更加精确的实际输出比特率,保持缓冲区充盈度的稳定,同时减少跳帧和质量波动,提高整体编码质量。     

针对DM642的H.264视频编码算法的改进

在充分理解H.264/AVC视频编码算法基础之上,结合TMS320DM642的特点,首先对H.264算法整体结构进行了改进,将其分解为三个循环:前向通道循环,重建通道循环和运动估值循环,其目的是充分利用DM642L1P和L1D较大的缓存空间,减少数据的依赖性,提高数据并发存取的能力,避免大量的高速缓存不足和CPU延迟;其次,在运动估值部分综合了目前基于DSP的H.264算法最新的研究成果。改进后的编码算法完全可以达到视频实时编码及视频质量的要求。     

一种基于H.264与近邻预测的无损视频压缩H.264-LS

提出了一种无损视频压缩方案H.264-LS。该方案为适应无损压缩的需要,根据运动补偿后残差系数的特点,使用了一种二维近邻预测技术以取代H.264原有的变换。实验测试结果表明,该算法的整体表现要优于现有的一些无损视频压缩方案,特别是对于运动量大的视频序列优越性很突出。     

Fast mode selection for H.264 video coding standard based on motion region classification

H.264/AVC achieves higher compression efficiency than previous video coding standards. However, the process of selecting the optimal coding mode for each macroblock (MB) results in extremely high computation complexity, which make it difficult for practical use. In this paper, an efficient algorithm is proposed to reduce the complexity of MB mode selection. The proposed algorithm identified the interior region of the motion object by using the motion vectors information firstly. For the interior region surrounded by the identical motion vectors, we skip the mode selection of the MBs and then treat them with large block size modes directly. We also discuss the specific examples in this region. For the boundary region, we classify them into different types according to the coded mode information. After that we process the different regions with different mode set distinctly. Experimental results show that the proposed algorithm can save the encoding time up to 46% on average compared to the conventional method in the JVT JM8.6 reference encoder with only 0.12 dB performance degradation.     

一种基于H.264的鲁棒视频水印算法

由于H.264标准视频的流行,对数字视频水的版权保护和认证的需求在不断增加。本文提出了一种基于H.264视频编解码标准的鲁棒视频水印算法。水印经过了增加帧同步信息,扩频编码和纠错编码的预处理后有着很强的鲁棒性。在嵌入过程中,选择了残差的DCT系数与参考块像素的DCT系数和作为嵌入载体,而不是通常的残差DCT系数,该处理可以很好的提高水印算法对视频攻击,如帧率攻击和码率攻击的鲁棒性,同时在嵌入的过程中,通过应用一个针对4*4的DCT的人类视觉系统来控制嵌入强度,使得水印算法对视频的视觉质量的影响降到最小。实验结果表明:本算法对多种攻击,如分辨率攻击、帧率攻击、码率攻击和重编码都有很好的鲁棒性,同时能保持很高的视觉质量。     

场景切换视频自适应帧间码率控制

针对视频帧中可能出现的大量场景切换,提出一种基于非连接点的场景切换检测算法,提高编码性能,该场景检测算法复杂度低,在运动估计的同时,完成视频场景切换检测。场景切换将导致GOP(group of pictures)长度的变化,并可能出现GOP长度太短的情况。提出改进的自适应GOP时域滤波技术,避免由于GOP太短引起的编码性能下降。针对视频场景切换检测分割出的不同长度的GOP,提出一种基于率失真模型的帧间码率控制算法,利用视频的失真与码率及视频帧复杂度的关系,对帧间码率分配进行优化,提高重构视频帧的总质量。实验结果表明,基于场景检测的自适应帧间码率控制算法能够获得较好的编码性能。     

控制关键帧选择的H.264熵编码加密算法

目的常见的H.264熵编码加密是一种将加密方案与熵编码方式融合的视频安全算法,这种算法不仅加解密速度快且可保持数据格式不变,是一种兼容性的加密方案,但需要处理帧内所有数据。方法针对熵编码加密过程中存在的不足,提出了一种基于关键帧选择与熵编码相结合的视频加密方法,通过获取一帧中所有8×8子宏块的运动矢量,构造一个用于表示每一帧内容变化情况的向量F,然后将其欧几里德范数与阈值K比较,如果大于或等于阈值,则确定当前帧是关键帧,则在下一帧熵编码时加密其运动矢量差与残差系数值,否则不参与任何加密运算。结果通过控制阈值K的大小来决定关键帧的选择,并结合混沌序列加密关键帧数据来保证视频信息的安全性,与熵编码加密算法相比,加密数据平均减少数据量约为39.78%。结论实验结果表明该加密方法在保持编码后数据总量不变的情况下,以较小的时间代价获得了良好的加密效果,且与常规的熵编码加密算法相比大幅度减少了加密数据量。