H.264/AVC网络视频编码失真评估的比特流层模型

为了实现对采用H.264/AVC标准编码的网络视频质量的实时监测,提出一种评估视频编码质量的比特流层模型.该模型无需完全解码,只通过简单解析视频的量化参数、编码比特率以及运动矢量等信息评估视频流质量.首先,通过主观评估实验分析确定量化参数与视频编码失真的基本关系模型,然后利用量化参数和编码比特率预测视频的空间复杂度,利用运动矢量信息预测视频的时间复杂度,并结合空域掩盖效应和时域掩盖效应建立起一个能够反映人视觉特性的视频质量评估模型.实验结果表明,与解析码流的无参考网络视频质量评估模型相比,利用该模型得到的客观质量分数与主观质量分数的皮尔森相关系数提高了0.0160,均方根误差下降了0.0797.     

一种基于运动矢量的视频水印方案

提出一种改进的基于运动矢量的视频水印方案,该算法有下述优点:①根据水印嵌入容量自适应调整嵌入策略,以满足不可感知性要求;②水印嵌入对差分编码运动矢量造成的误差累积减小;③与MPEG-2视频编码语义紧密结合.实验证明所提出的视频水印算法具有较低的计算复杂度,对视频码率转换具有高的鲁棒性.     

基于背景消除的小波域视频质量评价模型

为降低视频质量评价的复杂度并提高准确度,提出一种基于背景消除的小波域视频质量评价模型(BSWQ).首先,利用小波分解计算边缘系数相似性来获取全局质量;其次,以背景消除法提取视频帧组的失真和运动信息来构建时空域视频块,通过对视频块的边缘系数相似性加权获取每个帧组的质量,然后利用最差质量汇聚策略获取视频序列的局部质量;最后,将全局质量和局部质量求均值开方的倒数得到总体的客观质量.分别在LIVE和CSIQ视频库上对所提算法进行测试,与经典的评价方法 MOVIE相比,BSWQ的SROCC值平均提高了4.2%,,并且复杂度是MOVIE的0.77%,.     

基于H.264/AVC改进的时空域错误掩藏算法

对H.264编码的视频流解码出现宏块丢失进行错误掩藏时,使用传统的时空域错误掩藏算法,并不能很好地恢复出原始视频帧,影响了主观观赏效果和客观视频质量.因此,分别对时空域提出了相应的改进算法.时域通过增加参考帧、运动矢量,改进匹配算法等,提高了运动矢量的搜索精确度和运动剧烈视频帧的错误恢复质量.空域通过自适应的选择加权像素平均插值和方向插值,并改进了方向插值算法,明显提高了视频帧的恢复质量,避免了错误边缘的产生.实验结果表明,改进的时空域错误掩藏算法,不仅提高了方向插值的准确性和宏块匹配的精确度,而且可以减少块效应的出现,从而有效地提高了丢失宏块的恢复质量.     

双域无参考视频质量评价算法

为了提高视频质量评价的精确度,降低计算复杂度,提出了一种双域无参考视频质量评价算法.在压缩域,利用从码流中提取的编码信息,结合视频内容复杂度来计算视频相似度;在像素域,结合人类视觉系统的特性,通过块效应和模糊效应评估来计算视频失真度;最后,综合视频相似度和失真度得出视频客观质量.文中选用LIVE Video QualityDatabase对算法效果进行了评估,结果表明:该算法的预测精确性和单调性分别达到0.801 3和0.786 1,优于全部10种对比的视频客观质量评价方法;同时,该算法具有较低的计算复杂度,可以满足实时应用要求.     

基于JMVC的立体视频场景突变检测算法

采用单视图运动矢量与立体视频中视差矢量联合判断的方法,提出一种立体视频场景突变检测算法.该算法首先直接从多视点编码码流中提取视差矢量与运动矢量,然后分别统计每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值,最后将每帧的视差矢量与运动矢量的幅度平均值与对应阈值相比较,检测立体视频场景突变的情况.用该算法在压缩域直接对立体视频场景突变进行判断,不仅可以保证检测精度,还降低了计算复杂度.仿真结果证明了算法的有效性.     

考虑丢包特性的无参考网络视频质量评估模型

针对相同丢包率条件下不同的包丢失集中度对视频质量影响不同的问题,提出一种考虑丢包特性并且不需要对视频解码的无参考网络视频质量评估模型.首先依据码流信息在压缩域计算视频的时域复杂度,然后在压缩域计算包丢失集中度和包丢失率对视频质量的影响因子.考虑到人眼视觉系统的空域掩盖效应和时域掩盖效应,进而提出由于丢包引起的视频质量下降的视频质量评估模型.该模型不需要对视频进行完全解码,具有资源开销小、实时性好的特点,适合对实时传输的视频流进行质量评估.实验结果表明,使用该视频质量评估模型测得的视频包丢失质量评分与其主观质量评分有很好的一致性,相比于国际标准G.1070中的丢包视频质量评价模型,无参考网络视频质量评价模型与主观质量评价的相关性平均提高了6.18%.     

面向网络传输的立体视频QoE评价模型

面向立体视频网络传输业务,分析影响用户感知质量的关键因素,提出了一种网络立体视频用户感知质量的多指标评价模型.该模型融合了网络服务质量因素、立体视频内容质量因素、用户互动质量因素及终端设备质量因素,利用模糊层次分析法对立体视频感知质量影响因素进行层次分析,建立评估指标体系.计算得到各指标权重,并建立最终的评价模型.通过网络仿真实验,并利用主观评测值,验证各个指标对网络传输中立体视频用户感知质量的影响.实验结果表明,此方法与用户主观评价值相关性较高,能够更全面地反映网络传输中立体视频的用户感知质量.     

视频压缩感知中基于菱形快速搜索的双匹配区域预测

多假设预测是视频压缩感知多假设预测残差重构算法的关键技术之一,但目前的多假设预测算法对运动剧烈的视频序列依然存在计算复杂度高且质量不佳的缺陷,而且由于观测值与真实信号是一对多的关系,只采用观测值的绝对误差和准则选择假设块容易引入噪声,从而限制了重构质量.针对这些问题,文中结合视频前/后景的运动特征,提出了基于菱形快速搜索的双匹配区域多假设预测算法(MH-DS),即利用菱形快速搜索方式确定当前解码块的前景/后景的运动矢量,获得两个最佳搜索窗,从中搜索多假设匹配块组;在匹配过程中,采用融合最小均方误差和最大匹配像素统计的块匹配准则,以得到更相关的假设块.仿真结果表明,基于菱形快速搜索的双匹配区域多假设算法能够有效地降低重构端多假设预测过程的计算复杂度,与现有最优视频压缩感知预测-重构算法相比,提升了预测精度和重构质量.     

一种多视点视频编码快速运动估计算法

为了降低多视点视频编码(MVC)的计算复杂度,提出了一种基于运动矢量视点间相关性和空间相关性的多视点视频编码快速运动估计算法.该算法从邻近视点的运动矢量中获得反映真实运动状态的参考运动矢量,从参考运动矢量以及空间相邻运动矢量中选取搜索中心,并利用搜索中心与参考运动矢量的偏离程度自适应预测搜索范围,以达到降低运动估计复杂...     

一种基于运动矢量的视频水印方案

提出一种改进的基于运动矢量的视频水印方案，该算法有下述优点：①根据水印嵌入容量自适应调整嵌入策略，以满足不可感知性要求；②水印嵌入对差分编码运动矢量造成的误差累积减小；③与MPEG-2视频编码语义紧密结合。实验证明所提出的视频水印算法具有较低的计算复杂度，对视频码率转换具有高的鲁棒性。     

采用形状一致性特征的盲图像质量评价方法

针对基于学习的盲图像质量评价方法评估性能易受训练样本库内容和学习策略影响的问题,提出一种无需训练学习的、采用条件直方图形状一致性特征的盲图像质量评价(SCCH)方法。该方法首先计算失真图像中相邻区分归一化变换系数的联合条件直方图,从中提取形状一致性特征;接着依尺度分解特征矢量,并利用公开数据库构造特征属性-主观评分字典;最后将特征子矢量一范数与字典中各特征属性比较排序,对字典中主观得分进行插值以计算失真图像质量评分。在两大公开数据库的实验结果表明,SCCH方法与图像质量主观评分的线性相关系数值大于0.82,稳定保持在较高水平。与传统盲图像质量评价方法相比,SCCH方法无需训练学习,质量评分公式形式简单,质量评价系统容易实现。     

一种基于小波和低复杂度矢量量化的视频编码算法

提出一种新的基于小波和低复杂度矢量量化的视频编码算法。利用子带间的相关性,通过同方向跨带矢量中部分低频系统分量间失真的计算代替整个失真的计算,将矢量量化器的计算复杂度降低了７６‰;通过最低频子图像的运动矢量去预测蓁子图像的位移矢量,极大地降低了运动补偿的复杂度。     

基于图像细节程度的快速帧间模式选择算法

为降低编码过程中宏块进行模式选择的计算复杂度，提出了一种快速模式选择算法．该算法首先计算一个宏块的运动矢量，对运动矢量非零的宏块再进一步计算AC系数能量得到其细节程度，根据细节程度的高低确定待选模式的子集，从而缩小待选模式的数目．实验结果表明，该算法能够在保证对图像质量和码率影响很小的前提下，平均节省33％的编码时间，并获得较好的重建视频图像质量．     

基于运动矢量的视频隐写算法

视频信息隐藏是一种将秘密信息嵌入到视频中实现隐蔽传输的技术.基于运动矢量(motion vector,MV)的视频隐写造成的运动矢量特性异常容易被隐写分析所检测,隐蔽通信的安全性降低.为了保持运动矢量相邻相关性和局部最优性,提出了一种基于运动矢量的视频隐写算法能够降低对运动矢量特性的破坏.首先,实验验证已有基于运动矢量的视频隐写算法对运动矢量不同分量的影响存在差异.然后,引入归一化互信息(normalized mutual information,NMI)衡量运动分量的相邻相关性,根据载体选择策略选择相邻相关性小的分量作为嵌入载体.最后,定义宏块纹理复杂度作为载体修改的失真代价,利用校验格编码(syndrome-trellis code,STC)对载体进行信息嵌入.实验结果表明,隐写视频的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)和结构相似性(structural similarity,SSIM)降低不超过0.4％,一般低于0.25％;比特率增加0.29％ ～2.35％;算法被相关异常特征检测的错误率较高,具有更均衡的安全性.可见,算法各项性能指标表现良好,具有较好的抗隐写分析能力,隐写视频不可感知性较好.     

基于多极小值粒子群的自适应运动估计算法

为了提高视频编码效率,提出一种基于多极小值粒子群的快速运动估计算法.该算法将运动矢量特性和多极小值粒子群算法的全局搜索特性结合,采用自适应运动强度、运动矢量预测以及提前终止迭代等方法,克服单峰误差曲面假设的限制.实验结果表明,对运动平缓和中等的视频序列,该算法的运算复杂度与DS相当.对于运动剧烈的视频序列,该算法的运算复杂度与TSS相当.在增加少量搜索点数的情况下,各类视频序列的搜索精度都接近FS.     

基于 DCT 变换的频域视频水印在空域中实现的性能分析

数字水印技术是数字媒体版权保护和管理的主要方法。在广播电视领域,视频水印需处理的数据量大,对嵌入算法的时间复杂度限制较大,同时对视频质量要求也较高。数字水印技术主要分为空域和变换域两种。空域算法时间复杂度低,但鲁棒性不好;而变换域算法鲁棒性较好,但时间复杂度高。因此,在广播电视视频水印中,需要鲁棒性好且时间复杂度低的水印嵌入算法。这样,用空域的方法实现数字视频的变换域水印,就成为一个首选的方法。但是,目前我们尚不知道该方法的性能。本文基于DCT变换的频域水印算法,首先介绍了频域水印的空域实现的原理,然后,基于两个典型的频域水印算法,通过800幅图片的实验,测试了该算法的空域实现的时间复杂度和PSNR。实验结果表明,频域视频水印的空域实现,具有很好的性能。     

一种改进时空域联合的视频对象分割算法

针对移动缓慢的视频对象,提出一种改进时空域联合的视频对象分割算法。时域上通过改进高阶统计算法,利用累积帧差的递归高阶统计算法检测出视频序列中视频对象运动区域。空域上利用Canny算子获得较精确的单帧目标边缘,进行了时域和空域的融合,得到精确运动对象模板后提取运动对象。实验结果表明,该算法与传统递归高阶统计算法相比能精确地对移动缓慢的视频对象进行提取,有一定的理论意义和适用性。     

一种基于线性回归模型的运动矢量重估算法

针对H.264/AVC空间分辨率缩减的视频转码,提出一种基于线性回归模型的运动矢量重估计算法.它利用原始视频流的运动矢量与下采样视频流的运动矢量之间的相关性,运用线性回归模型建模,得到下采样视频的运动矢量.仿真实验结果表明:在保持率失真性能的同时,计算复杂度明显降低.     

一种基于视觉显著性分析的视频转码算法

根据人眼视觉的特点,提出一种基于视觉显著性分析的视频转码算法.首先利用H.264码流中的运动矢量场进行全局运动估计和局部运动分割,然后结合编码比特数的分布特点生成最终的视觉显著性图,最后在转码的重编码过程中,利用视觉显著性图对非显著性区域进行自适应频率系数压制,以在保持视频主观质量的前提下进一步提高压缩效率.实验结果表明:与现有视觉显著性区域检测方法相比,本算法能更准确完整地检测出视频中的显著性区域;而与参考的标准转码算法相比,平均降低约14%的编码比特率,同时保持了几乎相同的主观质量.