自适应H.264可变块编码模式选择算法

为了减少H.264/AVC帧间编码模式选择的计算复杂度,利用编码模式之间的相关性以及视频序列时空域的相关性,提出了有选择性的小块搜索技术和有选择性的帧内编码模式搜索技术。模拟结果表明,该算法在保持率失真性能的前提下可以大幅度减少模式选择的计算复杂度,有利于H.264的实时应用。     

基于双边信息的分布式视频压缩感知模型研究

针对传统视频编码技术计算量大和复杂度高的缺点,提出一种基于双边信息的分布式视频压缩感知算法。该算法将压缩感知技术与分布式视频编码技术相结合,把视频序列分为Key帧和CS帧,Key帧运用传统的帧内编码和解码,CS帧编码端运用压缩感知编码,解码端运用视频块内与视频块间的双边信息和梯度投影算法进行优化重构。通过双边信息的运动估计和压缩编码器的设计,实现基于双边信息的分布式视频压缩感知模型的构建。仿真结果表明该模型既可以实现高效编码,又可以实现复杂度由编码端向解码端转移,在较低的采样率下,提高视频的压缩能力和传输速度。     

基于分布式视频编码的低能耗视频传感器节点研究

在无线多媒体传感器网络中,如何提高节点能源的利用率,延长整个网络的生命周期是当前迫切需要解决的关键问题。从视频数据处理和传输能耗的角度出发,对分布式视频编码(DVC)基础理论及视频传感器节点的能耗模型进行分析和研究。通过实验仿真的方式将H.264帧内编码方案同DVC方案进行比较,实验结果表明了DISCOVER-DVC方案在节点节能方面的优势。最后基于DISCOVER-DVC算法,在S3C6410硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台之上完成视频传感器节点设计,来降低节点能耗,提高节点生命周期。     

基于梯度和运动估计的视频质量评价

数字视频质量评价在视频压缩、处理以及视频通信领域中有着十分重要的作用.本文在现有视频质量评价方法以及对人类视觉特性研究的基础上,提出了一种基于梯度和运动估计的视频质量评估方法.该方法充分考虑了视频图像的边缘特性、各帧之间的时间相关性以及画面中场景的变化对视频质量的影响等因素.实验结果表明,该方法对基于H.264编码的失...     

基于梯度和运动估计的视频质量评价

数字视频质量评价在视频压缩、处理以及视频通信领域中有着十分重要的作用.本文在现有视频质量评价方法以及对人类视觉特性研究的基础上,提出了一种基于梯度和运动估计的视频质量评估方法.该方法充分考虑了视频图像的边缘特性、各帧之间的时间相关性以及画面中场景的变化对视频质量的影响等因素.实验结果表明,该方法对基于H.264编码的失真视频有更好的评价效果,与人类视觉的主观评价结果一致.     

面向编码和绘制的多视点图像颜色校正

针对多视点视频系统中视点间颜色不一致,给后续多视点视频编码和虚拟视点绘制带来困难的问题,提出一种面向编码和绘制的多视点视频颜色校正方法.首先采用连续多帧求帧差法提取出各个视点图像的背景区域,再利用背景区域计算校正因子,对颜色不一致的视点进行颜色校正.实验结果表明,该算法不仅能实现视点间图像的颜色一致性,提高多视点视频的编码效率,而且提高了虚拟视点绘制性能,是一种有效的多视点视频系统颜色校正方法.     

基于多帧参考的整帧丢失错误掩盖算法

为了解决视频传输中整帧图像丢失的误差扩散问题,提出了一种基于多参考帧运动矢量外推的整帧丢失错误掩盖算法.通过对多个参考帧的运动矢量外推得到丢失块的候选运动矢量集;采用多参考帧边界匹配准则进行丢失帧和其后续帧的误差估计,并选择丢失块的最优运动矢量;最后采用自适应的重叠块运动补偿方法重建丢失帧.实验结果表明,该算法在恢复整帧图像的同时,有效地降低了视频序列中整帧图像丢失的误差扩散影响,与已有算法比较,该算法恢复的视频序列平均峰值信噪比提高了0.5～1dB,具有更好的错误掩盖效果.     

基于多帧参考的整帧丢失错误掩盖算法

为了解决视频传输中整帧图像丢失的误差扩散问题,提出了一种基于多参考帧运动矢量外推的整帧丢失错误掩盖算法.通过对多个参考帧的运动矢量外推得到丢失块的候选运动矢量集|采用多参考帧边界匹配准则进行丢失帧和其后续帧的误差估计,并选择丢失块的最优运动矢量|最后采用自适应的重叠块运动补偿方法重建丢失帧.实验结果表明,该算法在恢复整帧图像的同时,有效地降低了视频序列中整帧图像丢失的误差扩散影响,与已有算法比较,该算法恢复的视频序列平均峰值信噪比提高了0.5~1 dB,具有更好的错误掩盖效果.     

利用反向投影的flash场景自适应视频编码算法

针对闪光造成的光照变化会导致视频帧之间巨大的强度差异问题,提出利用反向投影的flash场景自适应视频编码算法。根据直方图差异提取闪光和非闪光帧,相应地为每个帧分配适当的编码类型,并在加权预测(WP)参数集确定中采用运动向量导数,通过反向投影保证flash场景的全局一致性。实验结果表明,相比其他几种加权预测算法,本文算法在峰值信噪比(PSNR)及计算复杂度方面获得了更加优越的编码性能。     

快速Walsh变换与多视角视频编码

本文针对多视角视频编码提出了一种新的编码方法。在此方法中,结合四维Walsh操作算子,以达到压缩目的。利用4维n阶矩阵Walsh变换,对先前彩色视频流的编码加以扩展,将其应用到八个视角的视频编码中,包括视频序列分块,Walsh正变换及反变换,反分块。这种方法能够利用视频序列之间的相关性并且减少视频序列之间的冗余。本文以VC++6.0为工具,编程实现了基于快速Walsh变换的多视角视频编码,研究了不同压缩比条件下的压缩性能。通过对实验数据的分析,本文提出的方法既保证了视频质量又具有很好的快速压缩性能。实验结果表明:本文方法具有可行性及有效性,且易于在编码端快速实现,为多视角视频的进一步研究奠定了基础。     

Side Information Generation Scheme Based on Coefficient Matrix Improvement Model in Transform Domain Distributed Video Coding

In order to effectively improve the quality of side information in distributed video coding, we propose a side information generation scheme based on a coefficient matrix improvement model. The discrete cosine transform coefficient bands of the Wyner–Ziv frame at the encoder side are divided into entropy coding coefficient bands and distributed video coding coefficient bands, and then the coefficients of entropy coding coefficient bands are sampled, which are divided into sampled coefficients and unsampled coefficients. For sampled coefficients, an adaptive arithmetic encoder is used for lossless compression. For unsampled coefficients and the coefficients of distributed video coding coefficient bands, the low density parity check accumulate encoder is used to calculate the parity bits, which are stored in the buffer and transmitted in small amount upon decoder request. At the decoder side, the optical flow method is used to generate the initial side information, and the initial side information is improved according to the sampled coefficients by using the coefficient matrix improvement model. The experimental results demonstrate that the proposed side information generation scheme based on the coefficient matrix improvement model can effectively improve the quality of side information, and the quality of the generated side information is improved by about 0.2–0.4 dB, thereby improving the overall performance of the distributed video coding system.     

基于DM8168的小型机载视频记录仪设计

针对飞行器搭载相机视频存储和传输的需求,设计了一种基于异构多核处理器DM8168的小型机载视频记录仪。首先,基于DM8168和FPGA处理器设计小型化低功耗的硬件系统;接着,基于McFW软件架构设计视频采集编码的数据流,充分发挥DM8168多核体系结构的优势,实现两路1080P60视频的采集,并且对每路视频分别进行主次码流的H.264编码;最后,采用GPMC总线,将视频码流传输到FPGA处理器,以实现本地视频存储和远程视频传输。本记录仪体积小功耗低、记录时间长、视频传输时延小,能够很好地满足飞行器多路视频记录的需求。     

应用于视频编码的实时多测度联合突变场景切换检测算法

提出一种与视频编码器共用运动搜索模块的实时场景切换检测算法.通过分析原始图像与其运动补偿图像的一阶与二阶差值信号统计特性,分别构造对应于不同场景切换类型的两种测度函数,并联合使用该测度函数检测突变场景切换,同时自适应调节每个测度函数输出值的判决门限.分析和实验结果表明,该算法在视频编码位移估值基础上只增加少量的计算,而对视频序列中的突变场景切换检测的查全率和查准率均优于已有的几种实时检测算法.     

多媒体技术环境下嵌入式网络视频监控系统研究

随着视频技术、网络技术与数字技术的飞速发展,多媒体混合应用向数字化与网络化转变。嵌入式网络与多媒体技术二者相结合的优势愈加明显。现代日常生活工作中,视频监控系统已成为保障生活、工作、学习安全、维护正常秩序的重要组成部分。传统的视频监控系统采用原始的视频编码与网络传输技术,存在视频数据噪点高、数据源封装包资源大、网络交互资源消耗大、延迟高等问题,不利于多群组大面积监控系统架构。根据问题产生的原因,提出多媒体技术环境下嵌入式网络视频监控系统的研究。通过采用视频编码单元、网络编码单元与储存压缩算法,对传统视频监控系统进行整体修复改进。仿真实验表明,提出的多媒体技术环境下嵌入式网络视频监控系统研究方法,具有视频清晰度高、视频源封装资源小、网络传输速度快、延迟小的优点。     

基于平均预测残差的H.264宏块层码率控制算法

针对H.264码率控制模型的“蛋鸡悖论”，提出一种用平均预测残差来表示当前宏块编码复杂度的算法。首先根据各个宏块不同的编码复杂度进行准确的比特分配,然后根据改进的二次R-D预测模型来计算宏块的量化参数，并进行率失真优化,最后进行码率控制模型系数的更新。将算法在JM8.6平台上进行实验，结果显示，在相同码率下，本文算法的平均控制精度比JVT-H017提高0165 kb/s，平均PSNR比JVT-H017提高013 dB，表明本算法能够更准确控制码率并获得更高质量的主观视觉。     

基于多块模式决策的边信息生成方法

分布式视频编码中边信息的质量决定了系统的率失真性能,边信息质量越高,则率失真性能越好。针对视频序列中对象运动的不均匀特性,结合MCTI技术,本文提出了一种新的边信息生成算法。其基本思想是在编码端利用多块模式算法对帧中宏块进行划分,将宏块分为运动缓慢块和运动剧烈块;在解码端,对运动缓慢块直接由MCTI算法生成边信息,而运动剧烈块的边信息要经过后处理进行优化得到。仿真实验表明与直接由MCTI生成边信息方法相比,本文算法可以使生成边信息的峰值信噪比(PSNR)比原有的算法提高0.8dB-1.2dB左右,有效提高了边信息的质量。     

On the Performance of Video Resolution,Motion and Dynamism in Transmission Using Near-Capacity Transceiver for Wireless Communication

This article investigates the performance of various sophisticated channel coding and transmission schemes for achieving reliable transmission of a highly compressed video stream. Novel error protection schemes including Non-Convergent Coding (NCC) scheme, Non-Convergent Coding assisted with Differential Space Time Spreading (DSTS) and Sphere Packing (SP) modulation (NCDSTS-SP) scheme and Convergent Coding assisted with DSTS and SP modulation (CDSTS-SP) are analyzed using Bit Error Ratio (BER) and Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) performance metrics. Furthermore, error reduction is achieved using sophisticated transceiver comprising SP modulation technique assisted by Differential Space Time Spreading. The performance of the iterative Soft Bit Source Decoding (SBSD) in combination with channel codes is analyzed using various error protection setups by allocating consistent overall bit-rate budget. Additionally, the iterative behavior of SBSD assisted RSC decoder is analyzed with the aid of Extrinsic Information Transfer (EXIT) Chart in order to analyze the achievable turbo cliff of the iterative decoding process. The subjective and objective video quality performance of the proposed error protection schemes is analyzed while employing H.264 advanced video coding and H.265 high efficient video coding standards, while utilizing diverse video sequences having different resolution, motion and dynamism. It was observed that in the presence of noisy channel the low resolution videos outperforms its high resolution counterparts. Furthermore, it was observed that the performance of video sequence with low motion contents and dynamism outperforms relative to video sequence with high motion contents and dynamism. More specifically, it is observed that while utilizing H.265 video coding standard, the Non-Convergent Coding assisted with DSTS and SP modulation scheme with enhanced transmission mechanism results in Eb/N0 gain of 20 dB with reference to the Non-Convergent Coding and transmission mechanism at the objective PSNR value of 42 dB. It is important to mention that both the schemes have employed identical code rate. Furthermore, the Convergent Coding assisted with DSTS and SP modulation mechanism achieved superior performance with reference to the equivalent rate Non-Convergent Coding assisted with DSTS and SP modulation counterpart mechanism, with a performance gain of 16 dB at the objective PSNR grade of 42 dB. Moreover, it is observed that the maximum achievable PSNR gain through H.265 video coding standard is 45 dB, with a PSNR gain of 3 dB with reference to the identical code rate H.264 coding scheme.