一种高灵活性HEVC帧内编码器前端设计

本文基于一种两级流水的高灵活性HEVC帧内编码器架构,完成了其前端设计,主要完成块大小划分和码率控制2个功能.针对这2个功能的算法优化,提出了一种基于梯度的帧内编码器块大小判决快速算法和一种低复杂度的码率控制算法,并最终用软硬件协同的方式将这两种算法在硬件中实现.     

视频通信中基于场景切换检测的H.264帧层码率控制

H.264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡.然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动.为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H.264帧层码率控制算法.首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法.然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换.仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度.     

一种低码率下基于运动补偿的时域滤波预处理算法

在低码率视频压缩系统中,图像预处理的方法可以用来降低视频序列的复杂度,从而达到降低编码器输出码率,提高编码器效率的目的.该文提出了一种在运动补偿条件下而进行的高效的时域滤波预处理算法.该方法采用运动补偿的相关技术,将时域预处理滤波映射到空域进行处理,有效地去除了视频序列中时域上不相关的细节信息.实验结果表明,该文的方法实现了编码器10％～30％的码卒下降水平.在相同的码率下降水平下,用该文方法处理后视频序列的平均PSNR值比使用空战预处理方法的结果高出3～4.4dB.     

科学发现综述

针对H.264的码率控制算法的不足,利用视频中各图像的运动活动性实现了帧级比特分配,实现结果与JVT-G012提案相比,本文方法在精确控制码率的同时,图像的视觉质量也得到了提高。     

视频通信中基于场景切换检测的H．264帧层码率控散

H．264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡。然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动。为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H．264帧层码率控制算法。首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法。然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换。仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度。     

TM5码率控制算法的分析和改进

本文分析和研究了码率控制原理和传统码率控制算法,在TM5码率控制算法的基础上,提出了一种改进的码率控制算法,该算法具有算法简单、对场景突变控制效果较好的优点.     

基于TMS320C6416的视频运动对象分割

以DSP器件TMS320C6416为核心构建硬件平台,实现了视频图像采集系统的设计.提出了一种适合硬件实现的运动目标分割算法,完成视频图像中运动对象的分割.为提高视频图像数据处理的实时性,还采用了Ping-Pong数据缓存结构和CCS内联函数实现C代码的优化等技术手段.实验结果表明:该系统能适用于背景相对变化不大的运动目标的检测与分割,而且实时性较好.     

基于HTTP流化的自适应码率混合控制算法

HTTP流化自适应流媒体技术已逐渐应用于媒体视频传输. 提出一种新的自适应码率控制算法, 将视频资源缓存、网络吞吐量共同作为混合控制的主要参数. 在视频资源缓存控制机制中, 通过采用缓存空间均衡的方式, 调整单个视频分片进入缓存区所消耗的时间, 使视频数据总量保持在均衡范围内. 在网络吞吐量控制机制中, 根据当前网络状况, 利用保守策略提升视频码率, 并利用逻辑斯谛方程确定码率下调幅度. 通过使用双参数进行码率决策, 能有效避免单一使用某一个参数而产生的决策精度上的不足, 从而实现控制性能最优. 在实际网络带宽情况下, 该算法已在使用MPEG-DASH标准的参考平台上得到验证.     

一种基于H.264/AVC的宏块级码率控制优化算法

为了在网络带宽和延迟的限制条件下获得持续稳定的视频编码质量,提出一种优化的宏块级码率控制算法.这种算法基于平均绝对误差(mean absolute difference,MAD)线性预测模型和二元率失真模型,充分利用视频序列的时空相关性,有效降低了MAD预测复杂度和目标位率与实际位率的误匹配率.大量实验结果表明,与JM8.6中的码率控制算法相比,提出的算法大大降低了编码时间,能够实现位优化分配和输出码率的精确控制.     

多分辨率运动估值的改进算法

多分辨率运动估值和补偿算法是一种广泛应用于小波视频编码器的时间冗余的算法,针对其运动矢量编码效率低及采用全搜索方法、运算复杂度较高等问题,提出了一种基于区域分割的多分辨率运动估值算法。该算法具有如下特点：①充分利用了小波分解后各子带所表征的运动结构的相关性,有效地提高了运动矢量的编码效率;②通过对视帧小波分解后的低通子图像进行静止和运动区域分割,以分割结果指导运动估值过程,在有效地减少运动估值时间消耗的同时,进一步提高了运动矢量的编码效率;③在码率受限的情况下,重建图像的质量得到提高。实验结果表明文章所提出算法是有效的。     

RPE-LTP算法在第三代移动通信系统中的应用与实现

参照GSM语音编码标准,对RPE-LTP这一经典语音编码算法进行了深入研究,并且对RPE-LTP编码器的工作原理进行了详细的研究和分析。在此基础上,以TI公司的CCS2.0为开发环境,以该公司的C5510芯片为平台,采用C语言和汇编语言混合编程的方式,成功地实现了该编码器。并通过硬件平台的实验测试,取得了令人满意的通话效果。从而为这一经典算法在第三代移动通信系统中的应用打下了良好基础。     

基于TMS320DM642 DSP的MPEG-4视频编码器优化

针对MPEG-4(Moving P icture Experts G roup-4)视频编码器每个宏块在传送过程中Cache严重缺失,视频序列帧率低等问题,提出了运动估计算法的优化、Cache使用优化、SAD(Sum of Absolute D ifference)和像素插值优化以及利用EDMA(Extended D irectM emony Access)进行数据搬移等方法,提高存储速度,并在TMS320DM642 DSP(D igital S ignal Processors)平台上实现了MPEG-4视频编码器的优化。实验结果表明,优化后比优化前,图像和视频处理函数的计算速度提高了1.18~97.5倍。视频序列帧率提高了6倍以上,达到了25帧/s的实时性要求。     

医用电子内窥镜畸变实时校正系统的视频控制

针对内窥镜系统光学畸变问题,提出了医用电子内窥镜畸变实时校正系统的原理和硬件系统的实现．系统采用基于点阵样板的校正方法,拟合理想像与实际像的关系,完成像素点的几何位置校正和灰度校正;采用FP-GA作为控制中心,设计了I^2C串行总线通信,协调了解码器与编码器的同步控制,最终利用硬件实现了畸变实时校正功能．图像采样频率13．5MHz,帧频达25帧／s．     

基于H.264的多描述视频编码方案以及整帧丢失的误码掩盖

为增强视频传输的稳健性和提高视频传输的质量,提出了一种基于H.264的多描述视频编码方案以及整帧丢失时的误码掩盖方案。该方案在编码器端编码之前进行必要的预处理工作,利用标准的H.264编码器产生多描述码流及相关的编码信息,在解码器端解码之后进行必要的后处理,再根据接收到的编码信息进行多路视频的加权合成以得到较好的视频质量。整帧丢失时的误码掩盖方案利用其他描述正确解码的相应帧进行替换的方法,误码掩盖之后进行视频加权合成。实验结果证明该方案在各种条件下均取得了相当大的增益,特别是当2路视频质量相差较大时,增益可以达到2.38 dB,在发生整帧丢失的时,也有几个dB的增益。     

基于DM642的MPEG-4视频编码卡设计

介绍DM642DSP在MPEG-4视频编码中的应用,讨论了编码卡的硬件结构、存储资源的分配、软件设计及优化等问题.     

视频编码器的率控制

视频编码器工作于ＣＢＲ模式时，通常需要在编解码器和信道之间放放置一个缓冲器，并由相应的控制单元调整量化参数以避免缓冲器产生溢出。同时，率控制策略对于解码后图象质量的一致性有较严重的影响。     

分数像素精确运动搜索快速算法

为了降低视频编码标准H.264中分数像素运动搜索的运算量,提出一种分数像素运动搜索快速算法。该算法利用H.264中整数像素和分数像素运动矢量的特点,给出一组提前退出门限,能够跳过大部分分数像素搜索点;并结合钻石搜索法,进一步减少了搜索量。实验结果表明:采用该算法,分数像素搜索部分运算量平均下降77.45%,峰值信噪比降低0.03dB,码率增加2.38%。该算法显著降低了运动搜索的运算量,且较好地保持了编码性能,对背景基本不变的简单运动图像改善最为显著。     

一种基于空时域相关性的HEVC帧间预测模式快速决策算法

为了减小高性能视频编码（high efficiency video coding,HEVC）的复杂度,提出一种基于四叉树结构类型分析的帧间预测模式快速决策改进算法。一方面,统计并分析空时域相邻编码单元（coding unit,CU）和 CU 深度之间的相关性,确定其深度遍历区间,跳过一些冗余 CU 的分割,从而减少 CU 深度划分的复杂度;另一方面,通过分析遍历区间内 CU 的运动特征和预测单元（prediction unit,PU）模式特性,确定不同运动特征所对应的 PU 模式,减少所需遍历候选 PU 模式的数量和所需要进行的率失真代价计算的数量。与 HM14．0相比,采用该算法的 HEVC 编码器在输出比特率增加很小的情况下,平均编码时间降低了46．9％,而编码后的视频质量基本不变。     

一种适用无线视频通讯低复杂度H.264 VBSME VLSI结构

针对无线视频通讯H.264编码器关键技术VBSME VLSI实现,提出了一种低复杂度结构,该结构由宏块输入缓存器,17×16 蛇形扫描寄存器阵列, 8×8 PE阵列,4×4 SAD加法树和四步可变块运动矢量生成器组成。在有效保持所有的H.264宏块特性的基础上,相对于宏块级的VBSME结构,通过采用新提出的四步可变块运动矢量生成器和双时钟频率调谐技术,主要的数据通道宽度缩减到25%, 硬件代价缩减到37％,关键路径延时由9.8?ns减少到8.2?ns,功耗约降低了50.3％。