基于H.264的码率控制算法

为了更好地控制视频压缩码流的输出,该文基于最新的视频编码标准H.264提出一种改进的码率控制算法.该算法解决标准中原算法码率分配过于平均和不能充分利用已编码帧历史信息的问题.该算法引入内容复杂度因子使得码率分配更加准确,并在预测量化参数时引入量化参数调整因子,根据已编码帧的历史信息更准确地调整当前帧要使用的量化参数.实验结果表明: 与原算法比较,该算法在更能准确控制码率的情况下,视频输出序列的峰值信噪比平均提高0.23 dB, 取得更好的码率控制效果,便于接收端获得更加稳定的压缩视频流.     

网络视频监控系统中码流平滑方法研究

对监控系统中多路码流汇聚后的码率波动情况进行了详细的分析,给出了不同路数汇聚后最大瞬时码率的概率分布.分析表明I帧编码后数据大于P帧编码后数据是造成高瞬时码率的主要原因,基于此,针对实时性要求较高的实时视频流量,这部分流量从IPC发送到存储服务器,然后从存储服务器或流媒体服务器转发给客户端并播放,提出了基于SP帧的码流平滑方法.该方法使用SP帧代替I帧,可以在不引入延时的情况下,对码流起到很好的平滑效果.实验结果表明,该方法在平均码率和存储空间少量增加的情况下,具有良好的码流平滑的效果.     

FGS码流在可变比特率信道上的码率分配

为了提高MPEG-4FGS码流在可变比特率信道上的传输效率,该文根据用户需求和信道特性,对该信道上的FGS码率分配问题进行了分析和建模,将其描述为一个多码率限制条件下的优化问题。分析了FGS码流率失真函数的特性,设计了一种迭代等D优化算法。理论分析证实该算法可得到码率分配问题的最优解;实验结果表明该算法能获得比已有算法更好的视频传输质量和效果,并能满足实时性的需求。该码率分配的问题描述和解决算法能够达到FGS码流在可变比特率信道上高效传输的目的。     

复杂度参量λ的H.264码率控制算法

为了更好地控制H.264的码流输出,针对H.264标准中码率控制方案提出一种基于λ参量的码率控制算法.该算法从另一角度定义了复杂度的概念,改善了标准码率控制方案中存在目标比特分配不准确和剧烈运动场景量化不准确的缺陷.实验结果表明:该算法在码率控制方面优于标准码率控制方案,使得输出的码流更加平稳;同时得到的视频图像的峰值信噪比也比标准算法平均高出0.25dB,便于码率的有效传输和在解码端得到更佳的解码视频图像.     

基于H263/TMN8的前后景码率分配及控制

在H263ZI‘MN8的控制技术基础上,提出可控的前后景码率分配算法、前景区优先编码策略以及优化的量化编码次序．可以仅使用一个控制参数来控制前后景的码率分配,并且编码后码流仍符合标准I-t263码流．试验结果表明,该算法在低比特率的情况下视频图像的主观质量要优于TMN8,非常适合窄信道视频通信的应用．     

3G视频传输中码率自适应调整算法

为了实现移动视频监控,介绍了一种基于中国联通3G网络的视频监控系统,并提出一种码率自适应调整算法.分析了3G网络视频传输中自适应调整码率的必要性,指出引起网络状况变化的两个主要因素.为了减小丢包率和获得平稳的视频流,提出了一种基于改进的AIMD算法来调整视频码率的流量控制算法.根据丢包率和视频延时把网络状况分为5个等级,对5个等级采取不同的码率调整策略:网络状况越差,码率减小越快,网络状况越好,码率增长越快.另外,为了保证视频质量,在减小码率的同时,减小帧率.实验结果表明,该算法可以正确地判断网络质量变化,把丢包率控制在很小的范围内,有效地改善了视频质量.在3G网络环境下,相比于现有的码率自适应调整算法,该算法在码率波动和丢包率方面都有一定的优势.     

基于传输时延约束的MPEG-2 VBR视频业务平滑

为了平滑在信道中传输的运动图像编码标准（ＭＰＥＧ－２）频频码流,并且同时保持较好的视觉质量,针对非交式应用中视频传输延时可以大于帧周期,并根据ＭＰＥＧ－２频Ｉ、Ｐ、Ｂ帧码字数的差异,提出了基于给定传输时延下的可变比特率（ＶＢＲ）业务平滑算法和对应的平滑计算公式,调整各帧的传输时间,在确保帧传输延时的前提下,减小帧之间的信道接入码率变化次数和帧度,降低信道的波动,从而便于进行接入控制,通过软件的仿真     

一种用户码率偏好敏感的网络编码视频分发算法

无线网络用户拥有差异化的网络与视频接收设备,通过单一优化用户获得的下载速率,无法最终确保用户获得良好的视频质量. 多码率视频流编码基于一种多描述编码（MDC）,在MDC视频流中,由于各层数据以数据分片的形式传输,网络编码成为一种有效的视频分片传输机制. 从网络、用户兴趣、内容属性等角度分析用户对视频流码率的偏好,提出了一种用户码率敏感的流媒体数据传输算法. 实验表明该算法在用户偏好满足与降低网络消耗率上,优于已有研究. 在用户可以获得偏好码率的同时,保证了流媒体的连续性.      

VBR流磁盘I/O的优化调度及特定的缓冲计算

VBR流如视频流,由于其位率的突发性和频繁的改变,给传输系统（如网络和磁盘I/O端口）带来了巨大的挑战．VBR流的平滑调度和传输控制成为分布式多媒体应用领域内研究的热点．对于存储的视频,在连续传输中,预缓冲是平滑VBR特性非常有效和实用的方法．作者在基于为网络传输而考虑的VBR流平滑算法的基础上,讨论了考虑物理磁盘块存取特性的VBR流二次平滑调度及缓冲计算方法．首先,给出了一个在最小缓冲尺寸下的磁盘I/O调度规划算法A;然后,计算了在最大存取单元（为某种需要而设定的）不超过某一特定值时的最低缓冲需求,及在该最低缓冲需求下的一个复杂度为线性时间的磁盘I/O调度规划算法C．分析结果表明,所设计的算法能100%地利用磁盘空间．     

延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体的平滑传输

对于异构网络上可伸缩视频的传输,为了解决由于网络的时变性特征所引起的编码码流与网络带宽不适配所引起的问题,提出了一种控制可伸缩码流的传输,使之适应带宽的时变特性,同时能够保证平滑的重建视频质量的传输调度算法。在延迟受限的条件下,通过控制每一帧增强层码流的传输,使得带宽变化所带来的视频质量波动显著下降,从而有效地提高了视频的总体质量。仿真试验表明,该方案在提高视频客观质量的同时提高了其主观质量,有效提高了视频传输的鲁棒性。同时,所提出的算法复杂度较低,能够应用在实际的流媒体传输系统中。     

存储类压缩视频流量平滑技术

网络边缘或终端系统的视频流平滑技术减少了进入网络的视频流量的突发性，可明显改善网络资源利用率，因此阐述了视频流量平滑技术的理论和模型，对比介绍了几种典型的视频流平滑算法，并提出一种改进的PCRTT＋算法，仿真表明PCRTT＋在保持原PCRTT算法运算复杂度小的同时，能满足缓冲器限制，同时提高了平滑效率。     

求解非线性规划问题的光滑牛顿法

提出了求解等式与不等式约束非线性规划问题的一种新的光滑牛顿法.该方法基于光滑化min函数.通过KKT条件,将原约束优化问题转化为等价的光滑方程组来求解,同时在较弱的条件下证明了该算法的全局收敛性.数值试验表明这一方法是有效的.     

基于抖动帧检测和低通滤波的数字视频稳像算法

近年来,数字视频稳像方法是提高视频质量的重要研究内容之一.针对高斯滤波使用固定高斯核进行运动平滑,去除抖动能力有限的问题,提出根据视频帧抖动程度使用不同低通滤波进行运动平滑的方法.首先,计算当前帧与其前后固定半径范围内相邻帧之间的位移量,并计算其位移方差,该方差可以有效地描述视频帧的抖动程度;其次,根据抖动程度使用自适应滤波或均值滤波进行运动平滑.实验证明,该方法比现有的方法具有更好的稳像效果.     

多约束条件下基于改进遗传算法的移动机器人路径规划

针对在多约束条件下移动机器人在路径规划中搜索效率低、收敛速度慢的缺点,提出多约束条件下基于改进遗传算法的移动机器人路径规划,充分考虑路径长度、平滑度以及困难度这3种因素的影响,通过分析多约束条件下遗传算法在初始化种群时计算方法的不足,提出利用SPS(surrounding point set)算法,通过在障碍物周围生成点来产生初始路径,以提高算法快速生成初始种群的能力;增加平滑算子和删除算子,删除相对最终路径而言不必要的点,同时使路径更加平滑;结合小生境法以保持种群多样性,避免出现算法早熟现象.仿真结果表明,改进后的算法在路径长度,路径平滑度以及路径困难度方面均有一定的优势,同时算法的收敛速度也略有提高.     

基于矩形宏模块的片上系统布图规划算法

布图规划和布局是集成电路片上系统物理设计的基本问题之一。总结了作者提出的几个新的布图规划和布局优化算法及其特点。基于随机优化算法 ,提出了角模块序列表示方法和基于这一表示方法的包含各种布图约束的布图规划和布局算法。提出的基于约束图的布图规划表示 ,为研究序列队 (SP)、变形网格 (BSG)、有序树 (O- tree)等表示之间的关系奠定了理论基础。基于“最小自由度优先原则”,提出了迄今最快的确定性布图规划与布局算法。提出了基于解空间平滑的布图规划和布局算法。该算法与基于模拟退火的算法相比性能更加健壮稳定。在解空间平滑中首次考虑了局部平滑效应 ,这是对解空间平滑方法从原理上的重要改进     

有限带宽传输VBR实时视频的平滑算法

可变比特率(VBR)视频具有较强的突发性,采用流量平滑技术在一定程度上可以减弱或消除其突发,而实时视频由于具有严格的时延限制,因此其流量的平滑处理必须在线进行.本文提出了一种时延及带宽受限的VBR视频在线平滑算法,在满足时延要求的同时,通过限制传输速率的取值,以减小峰值速率和速率切换次数.仿真实验表明,该算法可以有效地抑制视频流量的峰值及其突发,提高带宽利用率.     

一种基于区域选择的视频对象分割算法

视频对象分割对于行动识别和视频检索等领域具有重要作用。针对现有方案的不足,提出一种新的视频对象分割算法。首先,基于物质度构建出视频主要对象的区域图,然后,视频对象的区域选择被建模为区域图中最大权重派系的寻找问题,为了避免不合理的区域选择所导致的无法求解问题,对同一派系的区域引入两种互斥约束:帧内约束和帧间约束,最后提出了一种新的最大权重派系(MWC)算法来计算满足约束条件的最大加权派系,从而实现视频对象的精确分割。将本文算法用于SegTrack数据库中的多个高难度基准视频进行测试,实验结果表明,本文算法能够实现每帧视频主要对象检测和分割自动化,且分割误差也要明显小于已有的算法。     

一种基于互信息量的自适应快速视频编解码方案

为了对不同运动剧烈程度的视频序列提出一种重构质量高并且快速的自适应编码算法,引入视频序列的互信息量(mutual information,MI).利用视频序列帧间的互信息量自适应地调整运动向量估计和运动向量多重估计的门限值(absolute error,AE).通过大量的统计得出了互信息量与高通帧方差之间的关系,利用方差作为反馈进一步调整AE,从而实现了一种自适应快速算法.利用此算法同时达到了控制编码复杂度和重构视频质量的目的.实验数据表明,此种算法编码时间比传统运动补偿时域滤波(motion compensated temporal filtering,MCTF)结构缩短约15%,而重构视频的质量几乎没有下降.     

一种改进的电力线通信OFDM自适应比特分配算法

针对低压电力线信道的频率选择性衰落等特点,在总功率和峰值功率限制下提出一种低复杂度的自适应比特分配算法.该算法首先对子载波进行分组以降低计算复杂度,组内子载波将采用相同的调制方式.然后采用注水算法解决连续比特输入问题,将其得到的位向量取整后作为贪婪算法的初始比特分配向量,证明了位向量的有效性.根据得到的初始向量在每个子载波上进行比特增加贪婪操作或比特移除贪婪操作.仿真结果表明从初始比特向量开始,每个子载波上最多只需进行一次比特增加或移除操作即可达到最佳吞吐量.与其他传统算法相比,在不同数量子载波、不同总功率约束等限制条件下,所提算法能在保证系统吞吐量的同时使其计算复杂度有效降低.     

视频流自适应传输框架的设计与实现

针对网络视频应用交互性、实时性、突发性、数据量大等特点,设计并实现一个基于RTP/RTCP的端到端的视频流传输框架. 通过反馈控制协议自适应地调整视频传输码率,提高视频应用的服务质量并达到对网络带宽的高利用率. 测试结果表明在网络状况波动的情况下,视频流自适应传输框架具有较高的网络利用率和较低的包丢失率.