H.265视频编码技术在天气实景观测系统的应用

在视频监控产品经历了模拟时代、数字时代、网络时代的发展过程后,现今已经进入了高清时代,用户对视频监控产品的要求也在不断提高,给现有视频压缩标准带来了越来越大的码流挑战。该文对H.265视频编码的关键技术进行介绍,在天气实景观测系统中采用1080p高清球机和最新的H.265编码技术,并与H.264编码视频进行对比分析,实现在有限带宽下传输更高质量的网络视频和节省存储空间。     

基于H.265标准的高清网络摄像机设计

介绍了一种基于H.265视频压缩标准的5百万像素高清网络摄像机,其具备多种视频预处理功能,有利于提高视频质量.采用H.265视频编码压缩技术,具有高的压缩比.在较窄的网络带宽条件下,能够传输流畅的高清视频信号,降低了对网络传输带宽的要求,便于高清视频网络监控的推广和应用.     

H.265/HEVC视频的时间域篡改检测

针对H.265/HEVC压缩编码视频中帧删除、帧重复及帧插入等时间域篡改问题,根据H.265/HEVC编码标准的新特点,文中提出了一种基于视频压缩特征的时间域篡改检测算法.该算法通过利用视频压缩域的相关参数,在不需对视频进行完全解码的情况下实现篡改位置的检测.实验结果表明,文中提出的算法对不同程度的帧删除、帧重复和帧插入篡改以及不同压缩码率的篡改视频都具有较好的检测效果,有效缩短检测时间.     

联网监控图像转码平台技术实现

针对当前高速公路联网视频监控中,多种异构图像兼容的瓶颈,设计了基于H.264转码的联网视频监控平台.H.264编码在相同画质下带宽只需要MPEG2编码的1/5,MPEG4编码的1/2.虽然H.264较之传统的编码格式效率高出很多,但后者使用广泛,短期之内无法将其全部取代,而且低带宽所带来的是编码和解码复杂度的提高,传统编码格式与H.264格式的共存和传统编码格式向H.264格式的转码便成为问题的关键.传统编码格式到H.264转码算法可分为级联像素域转码和DCT域转码,级联像素域转码是将出入图像解码至像素域后进行重新编码,转码前后图像编码方式差别较大时,适合采用此算法 DCT域转码是对输入图像进行部分解码,获取其运动矢量,宏块类型等参数后进行宏块编码类型映射,压缩域运动补偿等进而完成转码,转码前后图像编码方式相类似时,适合采用DCT域转码.联网监控平台中转码服务器由接收模块,管理控制模块,核心转码模块和网络发送模块构成,采用DCT域转码算法对输入图像进行转码,转码后数据封装为IP包发送.转码平台测试实验使用的视频采集自江苏省宁连,宁通,通启高速公路视频监控系统,采用DELL490服务器,CPU：IntelCore2 Q6600（1.86GHz）四核,内存：DDR2 667 1GB,结果表明,在25帧/秒条件下,可以同时完成16路CIF或4路D1视频的转码,平台运行至今,工作稳定,图像清晰,实现了区域监控视频的联网.     

自适应运动矢量精度在插值算法中的应用

根据对H.26L视频图像编码算法的研究，提出了一些新的有效的编码方法。在运动估值和运动补偿方面，采用立方卷积插值算法替代双线性插值以获得更高的估值精度，并提出混合插值与自适应运动矢量精度（AMVA）相结合的算法，着重就平均峰值信噪比、压缩效率和主观图像质量做了分析和比较。从实验结果看，算法获得了满意的效果，实现的H.26L软件编解码器在压缩比方面较H.263软件编解码器有明显提高，具有较大的实用价值。相信所做的工作对甚低码率视频图像编码的实际应用和推广将起到一定作用。     

一种新的基于分块的视频压缩感知算法

提出了一种新的基于分块的视频压缩感知算法,可以将视频采集和压缩编码有机结合起来同时进行. 为利用视频时间轴上的冗余,对参考帧和非参考帧使用不同的采样策略:对于参考帧,先进行分块然后进行常规的压缩感知采样;对于非参考帧,将分块后和参考帧对应块作比较然后调整采样策略. 非参考帧的采样可以为参考帧提供更多的信息,使得在采样数目很少的情况下得到更高的视频质量. 同时算法可以根据视频帧内部的纹理复杂程度自适应地调整采样速率,优化资源配置. 实验结果表明,相对于一般的压缩采样算法,本算法使用比以往算法少20%以上的采样值,得到的结果既符合人眼观察又有最高的信噪比.      

基于Android系统的H.264视频监控设计

为解决移动终端传输视频图像质量低、传输速度慢的问题,将移动互联网中的Android系统开发技术和H.264视频编码方法相结合,设计并实现了H.264视频监控。采用了将Andro
id系统移植到ARM（Advanced Risc Machines）平台的方法和ARM平台采集视频数据的方法,分析了Android操作系统架构及其启动原理。该H.264视频编码采用基本档次的编码方法,平均峰值信噪比（PSNR：Peak Signal to Noise Ratio)达到38.210 dB,编码帧速率达到136.66 帧/s,与主要档次和高级档次的编码方法相比,具有更高的编码帧速率,实现了实时稳定的视频监控效果。     

低码率下视频图像处理SPIHT算法的改进

介绍了低码率下视频图像传输的编解码算法,重点分析了小波变换与零树编码对视频序列图像传输的影响,并针对SPIHT零树算法在低码率下的特性提出了一个提高运算速度和改善信噪比的方案.仿真结果表明,此改进方法提高了低码率下视频编码的信噪比,且具有较好的实时性.     

基于能量和方差的鲁棒自适应视频水印算法

为了提高水印的鲁棒性同时兼顾视频主观质量和水印不可见性,提出一种基于FZDH的自适应视频水印嵌入技术．该算法依据人类视觉掩蔽特性,计算帧中各块方差和能量值,按照两值大小自适应的选择水印嵌入范围和嵌入强度．通过采用高斯白噪声和椒盐噪声对H．264／AVC压缩编码后的水印视频进行攻击,比较本方案与原算法在抗噪声和抗压缩方面的能力．仿真实验表明,本方案比传统算法具有更强的抗压缩和抗噪声能力．     

H.264/AVC中基于感兴趣区域的计算资源的优化分配算法

H.264/AVC视频编码标准在获得更高压缩效率的同时是以编码复杂度的提升为代价的。视频编码算法的高计算复杂度对于实时视频通信以及计算资源有限的应用场合都是巨大的挑战。该文提出了一种基于感兴趣区域的计算资源的优化分配算法。该方法利用人眼对图像不同区域敏感度的差异,根据不同区域的特点确定不同的计算复杂度级别和编码参数集合,将更多的计算资源优先分配给感兴趣区域,实现了计算资源的优化分配。实验结果表明:与标准算法相比,该算法在保证图像主观质量的同时减少了35%左右的编码时间,而客观质量仅下降平均0.2dB左右。     

三维和二维平移运动估计算法分析研究

运动估计和补偿预测编码是视频编码标准中的一项关键技术,其核心问题在于如何利用当前帧和参考帧来估算运动矢量.文章结合H.264/AVC视频编码标准的新特征,对传统运动估计和运动补偿算法和三维平移运动估计和算法进行了分析.通过计算复杂性的分析,认为在视频预测编码中,可以根据视频编码要求,采用二维运动估计或三维平移运动估计,提高压缩编码性能.     

基于运动矢量的H.264信息隐藏算法

提出了一种基于H.264的视频信息隐藏算法.该算法引入菱形编码,通过轻微调制运动矢量实现信息的嵌入过程.菱形编码不仅可以有效减少运动矢量修改率,同时可以提高嵌入容量.在嵌入过程为减少信息嵌入对码率和视频图像质量的影响,选择纹理复杂区域和较大运动矢量为嵌入点.实验结果表明,该算法在确保良好视频质量的条件下,可以满足大容量信息嵌入的要求,对压缩码率的影响较小.     

基于实时流协议的视频处理系统设计

采用图像处理器Hi3516A作为媒体处理平台设计了基于实时流协议的视频处理系统,首先对高清图像传感器采集到的原始视频图像数据按照H.265进行压缩编码,然后将编码后的数据按照实时流协议进行成帧、包封,最后通过以太网接口发送到IP网络中.测试结果表明,视频处理系统具有占用网络传输带宽低、传输延迟小、视频流畅等特点,能满足高清网络视频监控的需求.     

基于运动检测与H.264的智能监控系统设计与实现

针对远程智能监控的应用,基于H.264视频编解码与运动检测标识技术,在由小型工控机与计算机组建的客户机/服务器系统上设计并实现了实时运动检测视频监控系统。系统对采集的视频帧进行H.264规范的压缩编码并传输,在保证图像质量前提下降低了带宽与存储开销。运动检测算法在Kalman动态背景更新的基础上,采用了加权方式的图像差分法。通过实际试验表明,该系统能稳定的压缩传输视频流,并在不增加虚警的情况下,提高了系统的检测准确度。     

改进向量量化算法的图像压缩研究

针对于传统的LBG向量量化压缩图像效果不是很好,而提高其效果的方法之一是增加向量的维数,但这也会增加运算的复杂性的情况下,提出一种改进的LBG算法来实现对图像分解效果的提高.该方法通过LBG算法先对图像进行量化编码,再用原图像减去该编码恢复的图像而得到量化误差;对这个量化误差还用LBG算法进行编码量化.还原时先恢复原图像的量化编码,再加上恢复的误差量化编码.仿真结果表明,改进算法运算复杂度不会增加,图像压缩后还原效果较好,同等条件下能得到更高的信噪比和峰值信噪比.     

基于HEVC的自适应插值滤波算法

为进一步提高自适应分像素插值算法的视频图像质量,降低计算复杂度,提出一种基于HEVC(high efficiency video coding)的自适应插值滤波算法.该算法首先在新一代视频编码标准H.265/HEVC框架下进行编码,以提高视频编码效率;其次通过滤波器系数对称优化,降低码流所需滤波器系数和解码计算的复杂度.复杂度分析结果表明,与其他算法相比,该算法乘法复杂度最高降低229%,加法复杂度最高降低245%.仿真结果表明,与其他算法相比,该算法对不同分辨率视频序列均具有较好的编码性能及鲁棒性.     

一种用于监控视频编码的高效率模式选择算法

提出了一种基于宏块级运动预检测的模式选择算法.采用低复杂度的联合运动检测准则对当前宏块运动程度进行评估.根据当前宏块与空间相邻宏块的运动程度将宏块分级,并采用不同的编码模式判决方法.该算法能较好地区分背景噪声与运动物体,并尽可能保留运动宏块细节.对一些典型监控场景视频序列的仿真实验结果显示,该算法平均节约了75.2%的编码时间.与H.264参考软件中的模式选择算法相比,该算法不但节约了1.31%的平均码率,而且平均峰值信噪比提高了约0.08dB.     

一种H.264残差系数修剪算法

针对H.264残差系数编码中位置信息占用码率较多这一问题,提出了一种H.264残差系数修剪算法.该算法首先对视频序列进行预测、变换、量化以及扫描,然后对扫描后获得的残差系数进行线性分组,并采用率失真优化准则对残差系数分组进行修减,再在给定量化步长范围内计算每一个宏块在不同量化步长下的修剪结果,最后将率失真代价最小时对应的修剪剩余残差系数编码输出.实验结果表明,与H.264残差系数编码算法相比,该算法在相同码率下的峰值信噪比最多可以提高0.9dB,在相同信噪比下最多可以节省17%的码率.该算法没有改变H.264的码流结构,与标准兼容.     

煤矿视频编码帧内预测模式快速算法

针对煤矿井下这一特殊环境下的视频监控要求和视频序列特点，提出了基于H．264／AVC标准的煤矿井下视频编码的一种帧内预测模式快速算法。通过仿真实验证明，该算法与原H264／AVC标准算法相比，对于IPPPP类型帧序列，可节约15％左右的编码时间；对于全I帧视频序列,可节约30％左右的编码时间，而视频质量（PSNR）和码率几乎不变。     

AVS+压缩编码高清视频质量分析

当代数字视频信号处理技术得到了广泛地应用。本文的课题实验搭建了基于AVS+和H.264的硬件的压缩编解码平台,对高清视频进行了不同码率的压缩编码的实验,采用了客观质量评价方法SSIM以及PSNR对解码后的视频图像质量进行客观评价,并与H.264压缩编码质量进行了比较。