DCT域的一种转码算法

介绍了DCT域转码的原理,并提出了在DCT域进行转码的一种算法,主要包括在DCT域中进行运动补偿,降低空间分辨率以及运动矢量的重新估计和选择宏块编码模式的算法.     

H.264中基于自适应宏块模式选择的误码掩盖算法

新一代视频编码标准H.264/AVC支持多种块模式的运动估计,一个宏块(MB)最多可能有16个运动矢量,这些信息都可用于时域误码掩盖。为此该文提出了一种基于宏块分割模式的时域误码掩盖算法,同时为了减少边界效应,引入了重叠块运动补偿来提高人眼的主观满意度。仿真结果表明:对于不同运动程度的序列和宏块丢失率,该算法的性能优于传统算法。当宏块丢失率为20%时,该算法恢复的视频峰值信噪比(PSNR)较传统算法可提高0.9~1.2 dB。     

基于改进H.264运动估计算法的120视频压缩方案

院前急救在整个医疗救治过程中占有重要位置。针对120车载终端车内视频传输过程中视频编码实时性要求,提出一种基于H.264编码器的可变尺寸块(variable block size,VBS)运动估计算法。改进的VBS运动估计算法用粗搜索和精细搜索两个阶段快速预测了待编码宏块的最佳模式并精细化宏块各个分区的运动矢量,提高了运动估计的精确度,降低了算法复杂度。实验结果表明该算法在保证平均SNR值和压缩性能的同时,与FS和FME参考算法相比,分别降低了80%和55%的编码时间,效果良好。     

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.     

一种快速鲁棒的全局运动估计算法

局部运动矢量会严重影响全局运动估计的结果,不仅降低全局运动估计的准确度,而且消耗大量的运算时间。针对上述问题提出了一种快速鲁棒的全局运动估计算法。首先采用快速的块匹配算法得到运动矢量场,然后通过改进的梯度均值残差法去除估计的不准确运动矢量,提高估计出的运动矢量场的准确性并使得全局运动估计所处理的宏块尽可能是全局运动块;其次,基于六参数仿射模型估计出初始全局运动参数,为了消除错误运动矢量产生的误差,使用匹配加权函数的方法对估计结果进行进一步修正,最终得到最优的全局运动参数。实验结果表明该算法兼顾了全局运动估计的准确性和鲁棒性,对大多数视频序列的全局运动估计具有算法复杂度低、运动参数估计准确的效果。     

基于H.264的时空域联合误码掩盖算法

为了对视频传输中丢失的信息进行恢复,提高重建视频的质量,提出了一种基于H.264的时空域联合误码掩盖方法。该算法将丢失宏块分成16个4×4子块,通过分析子块的空间特性来确定其恢复的优先权,并依次恢复其运动矢量。仿真结果表明,对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法性能均稳定地优于H.264标准的算法。特别是在20%的宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比(PSNR)相对H.264标准算法可提高1~2 dB。     

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.     

一种自适应局部亮度补偿多视点视频编码方法

针对多视点视频中存在亮度变化降低编码效率的问题,提出了一种基于亮度变化空间相关性的自适应局部亮度补偿方法。通过改进的宏块匹配准则,并利用当前宏块已知相邻重建区域和匹配块相邻区域之间的亮度变化值进行自适应亮度补偿,从而提高了运动估计和视差估计的预测精度。通过对6组不同特性的视频序列进行测试,仿真测试结果表明,对于存在亮度变化的多视点视频,该方法既能降低编码输出比特率,又能提高峰值信噪比。     

预测三步搜索算法在视频压缩中的应用

针对目前视频压缩编码标准中运动估计算法耗时且容易产生方块效应的运算环节，考虑到视频图像之间的局部相关性，提出一种预测三步搜索算法。利用同一视频图像中的相邻宏块运动矢量相似的特征，采用预测当前块的搜索起点，并以预测的中心点进行搜索，减少搜索范围和搜索点数目。与现有全搜索算法、三步搜索算法相比，该算法的运动估计准确性高，搜索速度快。     

高效的H.264时域误码掩盖算法

为提高在视频通信中重建图像质量,针对最新H.264视频编码标准的特点,提出了一种基于分数像素边界匹配搜索的时域误码掩盖算法。宏块丢失导致的解码错误会在时间和空间上扩散,使得重建图像质量严重下降。该算法充分利用了运动矢量的空间相关性、H.264标准中运动矢量的精度以及边界像素信息,更精确地恢复丢失宏块的运动矢量,从而提高所恢复视频信号的质量。仿真结果表明:对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法优于传统的整像素的边界匹配算法,具有很强的鲁棒性,当应用于较高的宏块丢失率及运动较复杂的序列时,所恢复视频序列的亮度信号峰值信噪比相对传统算法提高了1.0~2.5dB。     

跳帧转换编码中的运动矢量修正

在跳帧转换编码中,利用前向向量法进行运动矢量合成可以得到较好的图像信噪比。本文提出了用HAVS快速搜索算法对合成的运动矢量进行修正的方法,同时给出了一个最佳搜索窗口。实验结果表明,在±2像素内,用HAVS算法对合成的运动矢量修正,既能明显提高图像的信噪比,同时又能最大限度的降低计算量。     

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.     

一种预测三步搜索算法

提出了一种用于运动估计的预测三步搜索(PTSS)算法，它是基于三步搜索(TSS)算法，同时充分利用了运动向量场的空间和时间相关性的一种块匹配运动估计算法。该算法特别适用于视频格式转换的运动补偿插值。实验结果表明，与传统的TSS、新三步搜索(NTSS)、全搜索(FS)算法相比，利用PTSS算法补偿得到的图像帧，其图像的主观质量有明显的提高，具有更加平滑的运动矢量场，且图像帧同原始帧之间的最小平方误差(MSE)最小。     

高效多分层半像素精度块匹配运动估计算法

为了降低视频编码器的运算负荷,提出一个空时相关多分辨半像素精度块匹配运动估计算法,这个算法利用运动矢量场的空间和时间相关性及多层结构中父子块间的相关性,缩小局部运动搜索范围,得到低运算复杂性。利用一个自适应门限调整算法,使运动搜索次数对不同视频序列近于一致。模拟结果表明,该算法运动补偿增益和运动矢量熵也有明显改进,搜索次数低于著名的三步法。最后讨论了半像素精度和变块大小运动估计方案。     

一种用于移动可视电话编码的运动估计快速搜索算法

针对移动通信系统中实时视频通信的特点,提出了一种适用于可视电话和视频会议的视频压缩编码运动估计算法.利用当前块的3种预测矢量判断当前块运动矢量的类型,根据当前块运动矢量类型和移动可视电话视频对象运动的特点采用不同的搜索策略进行运动估计.通过对4种不同类型的视频序列进行测试,其测试结果表明,该算法在保证图像主客观质量的前...     

一种新型的混合模式运动估计搜索策略

基于实时视频图像序列的运动矢量分布特性,本文提出了一种新型的混合模式运动估计搜索(MPS)策略。该算法根据给定的搜索距确定相应的搜索模式,使用中途停止技术快速的给出运动矢量。相比现有各种搜索算法,MPS搜索策略能够同时满足图像序列中的高速运动与慢速运动的搜索。仿真试验表明,本文搜索策略不仅在搜索速度上比现有MPEG-4校验模型的DS算法更加快速,并且具有更小的运动补偿误差以及更加真实的运动矢量场。     

基于空间相关预测的快速块匹配运动估计算法

为了提高自适应十字搜索(adaptiveroodpatternsearch,ARPS)算法中运动估计的速度和准确性,提出一种基于空间相关预测的快速块匹配运动估计算法.根据块匹配度量准则,将邻域块中与当前块相似度最高和次高的两个运动向量(motionvector,MV)的均值作为当前块的预测MV,改进了传统ARPS算法的固定单块预测模式,增强了起始搜索中心位置的预测,减小了由于运动变化而引起的预测误差.实验结果表明所提算法与ARPS和其他标准快速块匹配运动估计方法相比,有效地减少了计算复杂度,提高了配准精度.     

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.     

基于预测运动矢量的菱形搜索方法

针对H.264/AVC编码器中运动搜索计算量大、搜索时间长,提出一种基于运动矢量的改进小菱形搜索算法。在运动估计的过程中,根据预测运动矢量的方向,采用不同搜索方向的菱形模型,可大大减少搜索点数,用较短的时间找到最佳匹配块,提高搜索速度。与典型运动搜索方法的菱形搜索算法相比较,该搜索方法在保证视频质量基本不变的条件下,编码速率平均提高5.73%。