无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧的顽健重构算法

在无反馈分布式视频编码系统中,提出了一种Wyner-Ziv帧的顽健重构算法。针对比特面解码错误带来的视频质量下降问题,对DC系数和AC系数使用不同重构方法,特别是对于解码失败的DC系数量化值,利用编码端原始图像的相关信息自适应地调整边信息量化值和解码失败量化值对重构的贡献,从而完成重构。实验结果表明,与最小均方误差重构算法相比,该算法可以有效提高解码视频的平均PSNR(peak signal-to-noise ratio),且解码视频图像的主观质量有明显改善。     

Wyner-Ziv视频编码中无反馈速率控制算法研究

为了避免在分布式视频编码系统中使用反馈信道,提出了一种基于Wyner-Ziv编码的无反馈速率控制算法。首先,利用目标码率和目标帧率进行GOP层码率分配;然后,根据原始图像的帧间相关性动态选择量化因子和量化矩阵来分配每个GOP内关键帧和Wyner-Ziv帧的比特数;接下来,利用系数带级的相关性计算相关噪声模型参数,并选择对应的LDPC校验矩阵,提出Wyner-Ziv帧的无反馈比特面速率控制算法。实验结果表明,在给定目标码率下,所提算法的编码码率误差小于0.57%,且与现有无反馈速率控制算法相比,解码恢复图像的PSNR(峰值信噪比)可以提高1dB。另外,该算法基本没有增加编码端复杂度,可用于实际分布式视频通信系统。     

分布式视频解码器端的码率估计算法

 比较了目前分布式视频系统的各种码率估计算法性能,并提出了改进的码率估计算法.本文算法位于解码器端,利用边信息和差值分布的概率模型以及高位比特对编码比特平面的码率进行估计,并将估计码率通过反馈信道传送到编码器.实验结果表明,本文算法估计每比特码率与理想情况估计值误差±0.02以内,有效地提高了码率估计的精度,从而降低了解码器的计算复杂度.     

可伸缩性视频编码的码率分配算法

本文研究了渐进的精细的可伸缩性(Progressive Fine Granular Scalable,PFGS)视频编码的增强层码流的码率分配问题,它是由PFGS各帧的增强层码流长度不同引起的.我们首先建立了PFGS增强层的多帧联合的率失真(rate-distortion,R-D)函数,并通过MPEG-4标准测试序列检验了它的正确性.然后利用联合率失真函数给出了局部最优的码率分配算法,并进行了简化使得它的复杂性极低,非常适合流化视频(streaming video)服务器使用.实验结果显示本文提出的算法不仅使得各帧图像的解码质量比较平衡,而且将PFGS的编码效率提高了将近0.5dB.     

MPEG视频编码中的码率控制原理及算法

对视频码流的特点、码率控制的目的、码率控制的关键因素、CBR虚拟缓冲器限制等问题进行了详细分析，同时介绍了MPEG-4校验模型所推荐的码率控制算法。     

一种基于新的边信息生成算法的无反馈DVC系统

传统基于反馈信道的分布式视频编码（DVC）方案不适用于反馈信道不存在或时延要求严格的应用场景。针对上述问题,提出了一种新的无反馈分布式视频编码框架,采用离线相关噪声模型（OCNM）和基于3DRS运动补偿外推的边信息生成算法。实验表明,该系统比专家级无反馈DVC系统PSNR性能提升1.5dB,且与DISCOVER系统差距被缩小到了0.1~0.6dB。     

基于伪随机码置乱的分布式视频残差编码端码率控制算法

提出一种基于伪随机码置乱的分布式视频残差编码端码率控制算法,利用伪随机码对残差视频帧的像素进行置乱处理,将信源图像与其边信息图像之间的差别均匀化,实现帧级别上的码率估计,即每一帧用同一码率发送。如果收端译码失败,利用提出的一种量化序号估计算法能显著提高译码成功率,解决码率低估问题。同时发端视频残差帧的特性能近似表示收发两端信号之间的相关性,因此,发端无需产生一个预测的边信息。仿真结果表明,该算法发端复杂度低、译码成功率高、系统延迟小、率失真性能良好。     

基于帧内区域的细粒度可扩展视频编码最优码率分配算法

MPEG-4 FGS是MPEG-4中精细可扩展性编码方法,由于采用帧8*8交织的位平面编码结构,无法支持帧内区域级的动态码率分配,不适合基于内容的增强和流化传输,针对MPEG-4 FGS这编码限制,本文根据MPEG-7的内容描述标准,提出了一种基于帧内区域的细粒度可扩展A-FGS编码,实现了实时的帧内区域流化编码,并就该编码提出了一种最优码率分配算法.利用帧内区域8*8宏块高位平面非零系数很少的特点,提出了动态码率分配算法,使在中等码率范围内编码效率提高了0.5dB左右.     

基于人眼视觉特征的MPEG码率分配算法

在ＭＰＥＧ－２ＴＭ５建议的三步自适应量化策略的基础上,提出一种基于人眼视觉特征的ＭＰＥＧ－２视频编码自适应量化算法（ＰＡ算法）,使ＭＰＥＧ－２的码率分配能基于人眼的特征,即对不同运动速度的物体人眼的细节分解力各不相同。因此可以为不同运动速度的物体分配不同的量化步长,从而提高静止部分图像的分解力,再现图像的主观质量,使之符合人眼特征。     

无反馈分布式视频编码中的速率控制算法

针对现有比特平面级编码端速率控制算法估计精度要求高的问题,提出了一种帧级编码端速率控制算法。该算法通过在编码端利用分层快速运动补偿内插产生高质量的边信息估计,并根据循环移位去除比特平面间的级别性,使每个比特平面的编码速率均匀化,从而实现帧级别的速率控制。实验结果表明,与现有算法相比,所提算法对中高速运动视频边信息估计质量有明显提升,且解码视频的平均PSNR(peak signal-to-noise ratio)均有提高。     

分布式视频编码中基于多概率混合分布的相关噪声建模方法

相关噪声建模(Correlation Noise Modeling,CNM)的准确度是影响分布式视频编码(Distributed Video Coding,DVC)系统性能的关键因素之一.针对经过8×8离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)后的相关噪声子带,本文提出了全新的基于多概率混合分布的CNM方法.该方法可根据子带的信息熵与子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种概率分布下信息熵的相似度,自适应选择合适的概率分布对子带进行建模,提高了CNM的准确度.实验结果表明,采用本文提出的离线和在线CNM方法与现有典型的CNM方法相比,DVC系统的率失真(Rate-Distortion,R-D)性能均获得显著的提高.     

网内编码：无线视频传感网中分布式编码速率控制机制

Wyner-Ziv Video Coding (WZVC) is considered as a promising video coding scheme for Wireless Video Sensor Networks (WVSNs) due to its high compression efficiency and error resilience functionalities, as well as its low encoding complexity. To achieve a good Rate-Distortion (R-D) performance, the current WZVC paradigms usually adopt an end-to-end rate control scheme in which the decoder repeatedly requests the additional decoding data from the encoder for decoding Wyner-Ziv frames. Therefore, the waiting time of the additional decoding data is especially long in multihop WVSNs. In this paper, we propose a novel progressive in-network rate control scheme for WZVC. The proposed in-network puncturing-based rate control scheme transfers the partial channel codes puncturing task from the encoder to the relay nodes. Then, the decoder can request the additional decoding data from the relay nodes instead of the encoder, and the total waiting time for decoding Wyner-Ziv frames is reduced consequently. Simulation results validate the proposed rate control scheme.     

分布式视频编码边信息改进技术

高质量的边信息生成技术是分布式视频编码系统实现高压缩效率的关键所在.提出一种边信息的改进方法,对部分译码的Wyner-Ziv(WZ)帧中运动剧烈的区域进行空域修正,使用相邻关键帧对应块的空间预测值与实际值之间的差值来补偿当前部分译码WZ帧中空间预测的误差.仿真结果表明该方法提升了边信息的质量,进而提高了DVC系统的率失真性能.     

分布式视频编码在视频压缩中的应用

阐述了分布式视频编码的理论基础,即Slepian—Wolf无损源编码理论和Wyner-Ziv有损源编码理论,介绍了分布式视频编码技术在视频压缩中的应用,并对其中关键技术的最新研究进展进行了综述,最后给出了结论及今后的研究方向。     

分布式视频编码技术研究

建立在Slepian-Wolf和Wyner-Ziv编码理论基础上的分布式视频编码是一种全新的编码框架。与传统视频编码方案相比,其突出的特点决定它可为未来无线视频信号编码与传输提供具有极大竞争力的解决方案。首先详细介绍了分布式视频编码的理论基础和特点,然后讨论了分布式视频编码的关键技术,最后给出了今后的研究方向。     

分布式视频编码关键技术及其发展趋势

建立在Slepian-Wolf和Wyner-Ziv编码理论基础上的分布式视频编码是一种全新的编码框架.与传统视频编码方案相比,其突出的特点决定它可为未来无线视频信号编码与传输提供具有极大竞争力的解决方案.本文对分布式视频编码的关键技术进行了分析,介绍了最新的研究进展,并剖析和展望了影响当今分布式视频编码的几个关键问题.     

基于视频并行编码的码率控制算法研究

基于并行编码的特点,现有的基于串行编码的码率控制算法有其局限性,不能直接应用于并行编码。本文提出一种新的码率控制算法,在编码前将原始帧作为参考帧计算出各帧的SAD,然后利用已计算的SAD进行帧级比特分配和动态预测并行编码帧的比特,实现了并行编码的码率控制。通过测试基于串行编码的码率控制和本文提出的码率控制方案下PSNR和VBV情况,说明本文所提算法的可行性。     

Novel Rate Control Scheme for Low Delay Video Coding of HEVC

In this paper, a novel rate control scheme for low delay video coding of High Efficiency Video Coding (HEVC) is proposed. The proposed scheme is developed by considering a new temporal prediction structure of HEVC. In the proposed scheme, the relationship between bit rate and quantization step is exploited firstly to formulate an accurate quadratic rate‐quantization (R‐Q) model. Secondly, a method of determining the quantization parameters (QPs) for the first frames within a group of pictures is proposed. Thirdly, an accurate frame‐level bit allocation method is proposed for HEVC. Finally, based on the proposed R‐Q model and the target bit allocated for the frame, the QPs are predicted for coding tree units by using rate‐distortion (R‐D) optimization. We compare our scheme against that of three other state‐of‐the‐art rate control schemes. Experimental results show that the proposed rate control scheme can increase the Bjøntegaard delta peak signal‐to‐noise ratio by 0.65 dB and 0.09 dB on average compared with the JCTVC‐I0094 and JCTVC‐M0036 schemes, respectively, both of which have been implemented in an HEVC test model encoder; furthermore, the proposed scheme achieves a similar R‐D performance to Wang's scheme, as well as obtaining the smallest bit rate mismatch error of all the schemes.