一种高效的H.264帧内编码全零块判决算法

分析了H.264帧内编码模式选择、整数变换和量化的特点,提出了一种帧内编码全零块判决算法。该算法根据相邻块的编码信息,使用动态判决门限判决量化后的全零块,避免了变换、量化等复杂过程。与已有的全零块判决算法相比,所提算法的全零块判决率最大可以达到87.8%,提高了帧内编码速度,可满足实时视频通信的要求。     

基于门限自适应的H.264帧间模式快速选择算法

针对H.264/AVC运用基于率失真优化的全计算模式决策,引入巨大的计算复杂度,提出一种基于门限自适应的帧间宏块模式快速选择算法。该算法利用视频序列图像帧间时空域相关性,并运用动态门限来提高判决准确度。实验仿真表明,该算法在无明显降低编码质量的情况下,提高了编码速度,平均缩短编码时间89.94%。     

带噪图像的小波零树压缩研究

小波零树编码是一种高效的图像压缩编码方法,是目前图像压缩领域中的研究热点.主要讨论在小波域的图像去噪问题,而且结合SPIHT算法讨论了如何将图像小波域的去噪与图像压缩编码结合起来,并进一步提出了各种小波零树算法在处理带噪图像时的顽健性问题.     

基于结构特征约束两阶段重构的视频压缩感知

针对现有视频压缩感知多假设预测-残差重构方法重构精度不高的问题,提出一种基于结构特征先验约束两阶段重构的多假设预测视频压缩感知方法。该方法从相似图像块非局部相似性和梯度稀疏性出发,将第一阶段多假设预测重构后的当前帧直接作为第二阶段重构的初始重构帧,利用低秩正则化和全变差正则化再次进行重构,其中低秩正则化矩阵是通过欧氏距离-感知哈希算法获取的图像相似块集合,同时包含帧内和帧间的相似图像块,充分利用帧内帧间的结构相似性,有效提高重构性能,为后续残差重构打下基础。仿真实验表明,所提两阶段重构算法较现有几种优秀重构算法更好地保留了视频帧的细节,并具有更高的重构精度。     

基于结构特征约束两阶段重构的视频压缩感知

针对现有视频压缩感知多假设预测-残差重构方法重构精度不高的问题,提出一种基于结构特征先验约束两阶段重构的多假设预测视频压缩感知方法。该方法从相似图像块非局部相似性和梯度稀疏性出发,将第一阶段多假设预测重构后的当前帧直接作为第二阶段重构的初始重构帧,利用低秩正则化和全变差正则化再次进行重构,其中低秩正则化矩阵是通过欧氏距离-感知哈希算法获取的图像相似块集合,同时包含帧内和帧间的相似图像块,充分利用帧内帧间的结构相似性,有效提高重构性能,为后续残差重构打下基础。仿真实验表明,所提两阶段重构算法较现有几种优秀重构算法更好地保留了视频帧的细节,并具有更高的重构精度。     

一种新的视频图像分块匹配压缩算法

视频图像压缩的分形压缩方法是当今图像压缩编码中的热门话题,通过研究双变量分形函数空间,得出了一些关于双变量分形函数的有用的结果;提出了一种基于双变量分形函数空间理论的帧内分块匹配视频图像压缩算法;给出了算法框图和帧间编码的有效花费函数,形成了一种新的视频图像分块匹配压缩算法,在计算机上实现效果良好。     

分形图像编码的误码检测和图像恢复

对由于传输信道干扰而产生的分形压缩编码数据传输时产生的图像坏块 ,提出了一种检测方法 ,并用遗传算法在该图像中搜索坏块的相似块 ,用相似块来取代坏块 ,从而达到误差掩蔽的效果。仿真结果表明 ,对数据传输中所产生的图像坏块 ,采用所提出的图像坏块检测方法 ,坏块检出率高 ,并且在使用所提出的图像误差掩蔽方法后 ,图像质量有明显改善。     

H.264视频流自适应多纹理方向错误隐藏方案研究

H.264标准的错误隐藏算法对于纹理信息复杂的错误宏块,视频图像恢复后的平滑性较差。针对H.264标准算法存在的不足,提出了一种自适应的视频流多纹理方向错误隐藏方案,采用两个阈值设定策略自适应的设定Sobel边缘检测算法的阈值,通过改进的Sobel算法,检测出错误宏块的相邻块可能边缘方向,同时结合边缘像素差值成本函数自适应的确定错误数据块中每个像素点的插值方向,并根据其插值方向进行方向插值来恢复。JM8.6仿真结果表明,与标准算法相比,其隐藏效果在主观视觉判断和客观数值计算上都有一定的提高。     

基于MVMW 的H.264/AVC自适应快速帧间模式决策算法

针对运动矢量移动窗口（Motion Vector-based Moving Window，MVMW）算法预测代价值计算不准确，且视频类型自适应不强等缺点，提出一种基于MVMW 改进模式决策算法。该算法摒弃了MVMW 中计算较为复杂的比例参数矩阵，在详细统计分析编码宏块间时域和空域相关性的基础上，采用与当前帧相关性较高的前两帧参考帧中的已编码宏块参与计算当前块的分块预测代价值，确保了预测的有效性，其算法复杂度较MVMW 降低较多。此外，该算法采用的运动矢量移动窗口大小根据宏块分块模式自适应变化（Adaptive Motion Vector-based Moving Window，AMVMW)；且该算法阈值设置理论性较强，克服了MVMW 算法中由于固定大小窗口和经验阈值造成预测代价值不准确的缺点，保证了预测精度。实验结果表明，本文算法较MVMW 在码率和图像质量均改善提升的情况下，编码时间明显减少，其整体编码效率优于MVMW。     

空间相关MIMO广播信道中的预编码技术

针对多天线多用户下行链路中,采用块对角化预编码进行多路并行传输时,用户端的检测复杂度比较高,且系统的和速率性能将受到信道空间相关性严重影响的问题,提出了一种将发送端迫零预编码与接收端天线选择进行联合的预编码方案,降低了接收复杂度.分析了该方案在最佳信道选择下的性能,并引入了一种简单的次优天线选择算法.仿真表明,提出的预编码方案在和速率性能上明显优于原迫零预编码,且在高信噪比情况下,几乎获得了与块对角化预编码相同的和速率.     

Fast motion estimation algorithm for H.264/AVC based on centered prediction

H.264/AVC video coding standard can achieve roughly half of the bit-savings over MPEG2 and MPEG4 for a given quality. However, this comes at a cost in considerably increased complexity at the encoder and thus increases the difficulty in hardware implementation. The high redundancy that exists between the successive frames of a video sequence makes it possible to achieve a high data compression ratio. Motion estimation (ME) plays an important role in motion compensated video coding. A fast motion estimation algorithm for H.264/AVC is proposed based on centered prediction, called centered prediction based fast mixed search algorithm (CPFMS). It makes use of the spatial and temporal correlation in motion vector (MV) fields and feature of all-zero blocks to accelerate the searching process. With the initialized searching point prediction, adaptive search window changing and searching direction decision, CPFMS is provided to reduce computation in block-matching process. The experimental results show that the speed of CPFMS is nearly 12 times of FS with a negligible peak signal-noise ratio (PSNR) loss. Also, the efficiency of CPFMS outperforms some popular fast algorithms such as hybrid unsymmetrical cross multi-hexagongrid search and a novel multidirectional gradient descent search evidently.     

基于圆投影向量的景象匹配方法研究

景象匹配中经常会出现基准图和模板图之间存在任意角度旋转的情况,传统的结构化模板匹配算法通过逐个比较基准图和模板图对应像素灰度值之间的相关性进行匹配,所以只能工作在小角度旋转的情况下,对任意角度旋转的景象匹配是无能为力的。利用圆的各向同性和投影特征提出了圆投影匹配算法,并对其进行了改进。实验结果表明,两种算法都具有旋转不变性,但是改进后的圆投影匹配算法对灰度变化、噪声、光照以及对比度变化等具有更好的鲁棒性。     

面向手机的云端VR三维场景立体显示与交互框架

针对手机无法渲染可交互的高质量三维场景这一弊端,提出一种面向手机的云端VR应用框架。此框架结合云渲染和VR技术在手机端实现可交互高质量三维场景的立体显示,并以手机浏览器作为客户端,利用视频块流传输图像数据、消抖算法(AJA)处理交互数据,实现Web端轻量级渲染,不仅降低了移动端数据可视化运算成本,还避免使用插件和下载安装包。实验表明本文框架的显示帧率能达到30帧每秒,带宽控制在80 kb/s以内,能稳定地在手机上实现传统App无法实现的逼真VR体验。     

动态环境下基于种群多样性的微粒群算法

针对现有环境检测和环境响应方法存在的不足,提出了改进的基于微粒自身信息的检测方法,不仅降低了的算法复杂度,而且弥补了常用检测方法的局限性。同时还提出了种群多样性和微粒逃逸行为相结合的新型响应方法,将改进的检测和响应方法应用于各种复杂变化的抛物线函数中,结果表明该算法在动态环境中的有效性。     

基于块稀疏矩阵恢复的MIMO雷达扩展目标高分辨成像算法

针对现有多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)雷达稀疏恢复成像算法中存在的运算量大、对扩展目标成像质量低的问题，提出一种基于块稀疏矩阵恢复的MIMO雷达扩展目标高分辨成像算法, 通过引入目标块稀疏特征, 提高对空间扩展目标的成像质量。首先, 通过构造距离向和方位向感知矩阵, 建立目标散射系数估计的块稀疏矩阵恢复模型。然后, 采用分块二维序列一阶负指数(sequential order one negative exponential, SOONE)函数对目标块稀疏特征进行提取。最后, 利用梯度投影算法对块稀疏矩阵范数优化问题进行求解, 在欠采样条件下得到目标高质量图像。相比于传统成像算法, 所提算法可以在实现对扩展目标高分辨成像的同时, 降低数据采样量, 且具有较高的准确性、鲁棒性和较低的运算量。仿真实验验证了所提成像算法的有效性。     

基于不变矩的景象匹配辅助导航快速匹配算法

针对景象匹配过程中矩特征计算量大、耗费时间长的问题,在搜索匹配前,首先通过小波变换压缩图像以减少搜索空间。在此基础上,为了减少每个待匹配位置相似性测度的计算量,利用矩特征的求解特点及匹配过程中相邻子图间的关系,通过设置多个和表简化各子图矩特征的计算。综合这两种加速策略,提出了一种快速的不变矩匹配算法,该算法极大地降低了匹配过程的计算代价。实验结果表明,所提算法与仅使用小波变换的方法相比,在保证匹配精度的同时,进一步减少了匹配耗时。     

Joint channel estimation and symbol detection for space-time block code

The simplified joint channel estimation and symbol detection based on the EM (expectation-maximization) algorithm for space-time block code (STBC) are proposed. By assuming channel to be invariant within only one STBC word and utilizing the orthogonal structure of STBC, the computational complexity and cost of this algorithm are both very low, so it is very suitable to implementation in real systems.     

基于时间相关性的梯度追踪多用户检测算法

为降低大规模机器类型通信基站端多用户检测的复杂度, 结合活跃设备在相邻时隙间的相关性和梯度追踪算法提出了相关性辅助的梯度追踪多用户检测(correlation-assisted gradient pursuit multi-user detection, CAGP-MUD)算法, 不仅避免了矩阵求逆的过程, 还减少了除第一时隙的其他时隙的迭代次数。为了进一步降低多用户检测算法的复杂度, 在CAGP-MUD算法框架内引入决策衰弱的思想, 对梯度最大值进行衰弱, 并以此作为阈值, 每次迭代可挑选出多个活跃设备, 以减少迭代次数, 称为相关性辅助的组梯度追踪多用户检测算法。对提出的两种算法进行了复杂度计算。理论分析和仿真实验表明, 和同类算法相比, 这两种算法的计算消耗降低了60%以上。