新的低码率视频编码快速半像素搜索算法

运动搜索一直是混合视频编码方案中最占编码时间的模块。典型的运动搜索由整像素搜索和半像素搜索组成。随着整像素搜索算法的不断改进 ,被普遍使用的半像素全搜索方法在整个运动搜索中所占运算量已经不容忽视。为了加速半像素搜索 ,提出了一种基于抛物面预测的半像素快速搜索算法。实验结果表明该算法能显著地提高半像素搜索速度 ,并且不会对编码效率和图像质量产生明显的影响。在QCIF格式下采用 H.2 6 3编码器时实际节省运算量约为5 7%。该算法的预测过程简单 ,易于实现 ,能够方便地集成到现有的编码系统中     

基于像素特征的运动块补偿算法

提出一种基于像素特征的运动块补偿算法.该算法充分利用视频图像的亮度特征与运动关系,实现了基于目标亮度特征进行分割运动块.同时针对视频图像目标运动特点,求得相应的运动方程,更加准确的反映了目标物体的真实运动,得到较为真实的运动矢量场.实验结果表明,与传统的快速分类搜索(CFS)、全搜索法(FS)相比,使用本文算法得到的视频图像帧,具有更加真实的运动矢量场,并且PSNR值相对CFS大约有20 dB的提高.     

一种基于降采样的块匹配三步搜索改进算法

在视频图像处理中,运动估计对于提高视频信号去隔行和降噪的效果具有举足轻重的作用,是整个运动补偿视频图像处理算法的关键部分.在视频处理芯片的硬件实现中,运动估计的性能和算法复杂度直接决定了芯片的速度、面积和功耗;同时,运动估计在视频图像编码中也同样决定了整个编码算法的效率.在新三步算法的基础上权衡运动估计算法的性能和运算复杂度,提出了一种块内降采样的搜索算法(down-sampled diamond NTSS,DSD-NTSS).该算法利用图像的局部相似性特征,对搜索块的内部像素采用交叉采样方式做块匹配的运算以降低算法复杂度.仿真结果表明,在保证了同等的图像处理质量的情况下,该算法与新三步法相比运算量降低了一半左右;而与全搜索、菱形搜索、三步搜索等其他快速算法相比,该算法在性能和算法复杂度上的综合表现更为优秀.     

甚低码率视频信号压缩编码技术

针对电话线低码率传输的视频监控工业环境,基于 H.263 标准,提出了一种新的视频压缩编码方法,即在帧内编码 DCT 变换后的系数量化策略上,采用量化表的方法来替代视频图像帧内编码的常规处理方法,在帧间编码的预测算法上,采用了半像素精度运动估计和 PB-帧工作模式。通过 C 编程,对该算法进行了仿真分析。结果表明该算法不但提高了系统的运行速度;而且提高了图象压缩比。     

一种时空权重和边缘自适应的扫描格式转换

为实现隔行扫描到逐行扫描的视频扫描格式转换,提出了一种时空权重和边缘自适应的去隔行算法,主要包括运动估计、小角度边缘搜索、时空权重计算、自适应插值等。该算法通过4场相邻像素的最大灰度变化与运动阈值比较实现对当前像素的运动估计,采用自适应搜索半径和并行搜索树的方法实现小角度边缘检测,并且增加对半像素边缘的考虑实现最小6°边缘的检测,最后通过时空权重自适应的插值算法实现去隔行处理,取得很好的处理效果。     

一种融合分层信息熵的MRF视频运动前景分割算法

针对视频图像中相邻像素的相关性对前景分割的影响问题,提出了一种以熵图像为纽带的分层马尔可夫随机场(MRF)视频运动前景分割算法.通过图像像素层和信息层构建自适应像素模型和动态光滑模型,增强了视频图像中邻域像素的空间一致性和时间连续性.然后在马尔可夫模型的框架下,采用多环置信度传播算法求解最大后验概率估计,提高视频运动前景分割的质量.实验结果表明该方法能够在不同的视频图像序列条件下完成对运动前景的有效分割.     

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.     

AVS中一种分像素运动估计的快速算法

高精度的匹配和补偿可以减少预测误差,提高视频图像的压缩效果。本文提出了一种纯比较式的快速分像素运动估计算法,把平均搜索点数降为3,而重建图像的质量接近于现有的快速分像素运动估计算法。实验证明,新算法通过简单的比较,可以快速得到较为精度的运动矢量,大大提高了AVS分像素运动估计的速度。     

基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频

为了进一步提升运动物体鬼成像视频的质量,根据视频中每帧都具有相关性的特点,提出了一种基于双向预测插值的多维矢量鬼成像视频的实时成像算法.即运用具有能量集中特点的多维矢量Walsh变换,将总数一定的Walsh基图样分成更少的组,使每组的有效基图样翻倍,再分别作用于目标物体,重构后得到数量少但成像质量更好的隔帧图像,再通过双向预测插值得到中间帧.使用该算法作用于像素为64×64的目标物体,可在实时状态下实现运动物体鬼成像的视频.在采样数量和采样时间不变的情况下,可实现高质量重构,得到了品质更好的鬼成像视频.     

AVS视频标准中的分像素插值算法设计

AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准.在它的视频编码中采用了1/2像素或者1/4像素的运动估计,这样就能提高运动矢量位移的精度,使得帧间剩余误差变小,压缩比就能提高.本文在介绍AVS中的分像素插值原理的基础上,给出了一种在实际应用中可行的算法.     

运动惯性信息在视频编解码中的应用

为了改善视频编解码器的性能,提出了一种惯性预补偿技术,可以跟踪由物体运动惯性引起的视频序列在时域上的相关性。借助这种技术,为视频编码器的运动估计单元寻找到相当精确的初始运动矢量,给运动补偿结果带来近1dB的增益。同时,结合简单的前背景分割,这种预补偿技术可以使解码端在仅使用块运动矢量的情况下得到比传统帧插值技术更平滑的重建效果,有效地提高了视频回放的帧率。H.263编解码器的实验表明:上述方法可以提高视频编解码器的实际性能。     

H.26L中立方卷积插值算法的研究

根据对H.26L视频编码结构的研究,提出在运动补偿预测部分的重采样环节采用立方卷积插值替代双线性插值的新方法,并给出自适应运动精度的概念。通过分析比较H.26L的立方卷积插值和H.263中双线性插值,指出立方卷积插值算法的优越性。最后实现了引入立方卷积插值算法的H.26L软件编解码器,实验证明立方卷积插值算法更加实用和高效。     

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。     

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。     

一种新的快速H.263算法的研究

利用了桌面视频会议中人物图像序列的独有特点,提出了一个新的在图像序列中快速检测与跟踪面部的算法,通过对序列中人脸的快速跟踪与位移检测,动态地调节序列中不同运动幅度图像的矢量搜索范围．实验结果表明,对于类似于Ｍｉｓｓ这样的头肩部图像序列,在不明显影响主、客观图像质量和压缩比的情况下,该方法能够有效提高Ｈ．２６３的编码速度     

基于H.263+去方块效应滤波器的实现

基于块的混合编码是H.261、H.263/H.263+、JPEG、MPEG的基本编码方案.然而,在高压缩比的条件下会产生明显的方块效应.对H.263+的去方块效应滤波器选项进行了讨论和模拟.结果表明,该选项对低码率视频通信的解码图像质量有明显的改善.     

基于时间轴小波变换的运动对象分割算法研究

对时间轴一维小波变换的视频运动对象分割算法进行了研究。将视频序列进行时间轴一维小波变换,利用变换后的高频帧信息提取出初步的运动掩模图像;进行数学形态学后处理,以消除各种噪声的影响和对象的不连通性,得到理想的运动掩模图像。实验结果表明该方法分割效果较好,分割出的运动对象可直接应用于基于对象的视频编码,且算法耗时较少。     

可视电话系统中用于图像抽取与内插的FIR滤波器设计

实现了可视电话系统中应用于视频格式CCIR601与QCIF相互转换的抽取与内插的FIR数字滤波器的设计,并在已实现的H.263编解码系统中使用了这些滤波器,实验结果获得了很好的图像质量。     

基于数学形态学的运动区域估计及运动图象编码

提出了基于数学形态学的运动区域估计和运动图象编码新算法．这种算法利用数学形态变换提取帧间物体运动块和运动区域,并进行自然形状对应的区域匹配和运动补偿．实验表明,与ＭＰＥＧ等分块运动补偿相比,本算法运动匹配准确,搜索快速,避免了方块效应,在相同码率下较好地改善了图象质量,特别适用于低码率运动图象编码．