基于帧的多描述视频编码及其错误隐藏

为了解决视频流在不可靠网络上的错误传播问题,使用基于帧的多描述视频编码,提出采用预测的预处理和后处理过程方案,实现了描述间的冗余插入;实现了几种不同复杂度,不同性能的错误掩盖算法以适应多样化的网络传输环境.仿真实验结果表明,这种编码系统能有效控制视频流的错误传播,并且编码后的数据流更能适应各种网络传输状况.     

基于感兴趣区域的低复杂度多描述编码方法

针对在不可靠网络中传输包含感兴趣区域图像的问题,提出了一种低复杂度、高效、鲁棒的编码方法.该编码方法建立在多路径网络传输结构的基础上,采用多描述编码思想,把图像信息分成几个描述;为了保护感兴趣区域,在每个描述中对这部分区域增加冗余度,并分别通过不同的路径传输.该编码方法实现了信号传输鲁棒性和编码效率的调节控制,并与各种高性能的图像或视频压缩技术相兼容.实验表明,该方法在提高图像在网络上传输鲁棒性的同时,也能有效地保护感兴趣区域,重建图像的感兴趣区域及背景区域的信噪比指标都有了明显的提高.     

基于多描述编码的视频组播网络带宽优化分配算法

为了最大限度的满足各种类型视频应用的带宽要求,提高不同类型视频用户的满意度,解决不同类型应用的视频流对网络带宽的需求差异很大的问题,该文提出了一个基于多描述编码的带宽分配模拟退火算法;实验表明,该算法比其他带宽分配算法更能充分利用带宽资源且能有效提高网络视频用户的整体满意度。     

基于模式相关性的多视点视频编码宏块模式快速选择算法

针对多视点视频编码计算量大的问题,提出了一种多视点视频编码快速宏块模式选择算法.详细分析了多视点视频编码校验模型的宏块模式选择结果的分布特性以及率失真特性,提出了宏块模式相关性和模式聚集度的概念.对测试序列的宏块模式相关性分析表明当前宏块的最优模式和大多数相邻宏块的最优模式相同.从相邻宏块区域聚集度的角度分析了当前宏块模式预测准确度.在算法实现中采用相邻宏块的率失真代价均值形成的阈值条件决定是否进行全搜索.实验结果表明该算法在保持编码率失真性能的基础上,能提高多视点视频编码的速度2.43～4.08倍.     

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.     

无线视频传感阵列低复杂度多视点视频编码方案

基于网络中心节点的运动矢量外推技术,提出了一种无线视频传感阵列的低复杂度多视点视频编码方法。该方法考虑到密集型视频传感阵列各视点间通信复杂、布线繁重、且位于各相机节点内的编码器由于计算能力、功耗等限制难以完成复杂的编码过程等特点,利用运动矢量外推逼近技术将大量的运动估计运算从视频编码端移到了网络中心节点,使得新编解码框架下编码器的运动估计的计算复杂度只有传统全搜索运动估计运算的0.3%,降低了系统传感阵列编码端功耗。实验结果表明,该方法的率失真性能比H.264-I帧高出4 dB以上,接近H.264-P帧编码,优于基于Wyner-Ziv理论的分布式多视点视频编码方法。     

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0.5~1 dB,具有更好的错误掩盖效果.     

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.     

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.     

基于ARM和编码算法的高速视频信息处理系统研究

本文基于广泛运用的ARM芯片作为基底结合高效视频编码技术设计系统。本文从数据输入、数据存储、数据运算、数据输出多个方面来综合考虑系统的快速形。本文通过对各个功能模块的分析寻找合适的快速处理框架,研究高效的编码处理算法 ,来整体提高系统的高速性。通过对算法的检测和系统对整体的仿真检测,寻找可能的问题。通过数据仿真表明,该系统能满足需求任务。     

一种新的空间域图像错误掩盖方法

提出了空间域图像错误掩盖方法.在信道丢包率较高时,采用场编码交织技术将图像按像素行分为两个场,并分别独立编码和传输.当某个场中的图像数据在网络传输过程中丢失时,用相邻场的像素值通过插值的方法恢复丢失数据.实验结果表明,掩盖效果明显优于现有的空间域错误掩盖方法,即使在图像数据丢失一半的情况下,恢复图像主观上仍可接受,测试图像的PSNR增益可达2.77~7.24 dB.     

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。     

Modified Hilbert Curve for Rectangles and Cuboids and Its Application in Entropy Coding for Image and Video Compression

In our previous work, by combining the Hilbert scan with the symbol grouping method, efficient run-length-based entropy coding was developed, and high-efficiency image compression algorithms based on the entropy coding were obtained. However, the 2-D Hilbert curves, which are a critical part of the above-mentioned entropy coding, are defined on squares with the side length being the powers of 2, i.e., 2ⁿ, while a subband is normally a rectangle of arbitrary sizes. It is not straightforward to modify the Hilbert curve from squares of side lengths of 2ⁿ to an arbitrary rectangle. In this short article, we provide the details of constructing the modified 2-D Hilbert curve of arbitrary rectangle sizes. Furthermore, we extend the method from a 2-D rectangle to a 3-D cuboid. The 3-D modified Hilbert curves are used in a novel 3-D transform video compression algorithm that employs the run-length-based entropy coding. Additionally, the modified 2-D and 3-D Hilbert curves introduced in this short article could be useful for some unknown applications in the future.     

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.