保持语义格式兼容的H.264/AVC视频加密算法

针对以往视频加密研究成果不能直接适用于H.264的现状和保持语义格式兼容的难点问题,对H.264编码码流中量化步长、预测模式字、运动矢量和残差系数相关的重要信息进行了深入分析,提出了保持语义格式兼容的自适应的选择性加密方法;同时提出了一种将残差块按照其nC值和非零系数个数进行分组,然后在组内产生置乱码表,最后统一置乱的加密方法.实验结果表明:该加密算法在保证视频内容信息安全性的前提下,能保持语义格式兼容和码流大小不变,满足视频的实时传输.     

A novel dynamic frame rate control algorithm for H.264 low-bit-rate video coding

The goal of this paper is to improve human visual perceptual quality as well as coding efficiency of H. 264 video at low bit rate conditions by adaptively adjusting the number of skipped frames. The encoding frames are selected according to the motion activity of each frame and the motion accumulation of successive frames. The motion activity analysis is based on the statistics of motion vectors and with consider- ation of the characteristics of H. 264 coding standard. A prediction model of motion accumulation is pro- posed to reduce complex computation of motion estimation. The dynamic encoding frame rate control algorithm is applied to both the frame level and the GOB （Group of Macroblocks ） level. Simulation is done to compare the performance of JM76 with the proposed frame level scheme and GOB level scheme.     

H.264/AVC中进行帧间预测的研究及实施

本文给出了一种帧间预测的设计方法及结果,该方法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,该方法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

H.264视频编码中的快速失真与速率估计算法

H.264视频编码标准采用率失真优化技术追求更高的编码效率。针对每一个宏块,编码器需要遍历多种帧内和帧间模式,复杂度较大,提出了模式选择中速率和失真的快速估计算法。该算法省去了模式判决中的反变换和熵编码过程,利用频域系数来直接估计宏块的编码失真和速率,且失真的估计能适于不同的宏块类型,速率的估计能自适应于视频的内容。仿真结果表明,对于多种类型的视频序列,该算法相对于参考算法能够提供较高的估计准确度,在保持编码率失真性能下降不多的条件下,节省了约35%的模式决定时间。     

基于纹理特征的H.264/AVC帧内预测快速算法

针对H.264/AVC帧内预测中的模式选择计算复杂度过高的问题,提出了一种基于纹理特征的快速算法.该方法首先计算16×16块的纹理复杂度,来确定预测块的大小;然后针对In-tra-4×4预测,根据平均预测精度来选择接近该块纹理方向的少量几个可能预测方向,从而避免对不可能模式的率失真代价计算,理论上可以排除62.8%不可能模式的计算代价.通过对实验结果分析选择最佳阈值,使该算法在编码I帧图像时比JM8.6节省42%的编码时间,同时保持PSNR基本不变,平均比特率的增加小于2%.     

基于秘密共享的H.264/AVC鲁棒性视频隐写方法

提出了一种基于秘密共享的H.264/AVC鲁棒性视频隐写方法．该方法首先利用（t,n）门限秘密共享技术将需要嵌入的秘密信息利用多项式分发成一系列子秘密,然后通过H.264/AVC的预测模式选择嵌入块,通过双系数选择嵌入位置,最后将分发好的子秘密嵌入到视频的各个帧中.提取时,只需获取视频中部分t个子秘密就可恢复秘密信息.实验结果表明,该方法有较强的帧丢失、帧错鲁棒性,在随机丢帧率小于等于20%的情况下能完全恢复秘密信息,还能效控制帧内失真漂移,视觉效果良好.      

Improved diamond search algorithm for H.264/AVC video coding standard

Diamond search （DS） is an excellent fast block matching motion estimation （BMME） algorithm. In this paper, we propose an improved diamond search （IDS） algorithm, which revises the two search patterns of DS. The proposed algorithm is compared with several mainstream algorithms. The simulation results show that the proposed algorithm over DS can be up to 20% gain on speedup on average, while maintain the similar or even better quality, both objectively and subjectively. The proposed algorithm is also competitive with other fast algorithms.     

H.264/AVC视频编码优势及其在IPTV中的应用

H．264／AVC是目前最新的视频压缩标准。本文首先简要介绍视频编码标准化组织和现今热门的IPTV技术。然后详细分析研究了H．264／AVC的关键技术优势,包括压缩率和图像质量提高、抗丢包和抗误码性能增强、网络适应性加强,及其在IPTV方面的应用。     

H.264/AVC帧内预测器的VLSI实现

提出了一种帧内预测电路的实现方法,在舍弃了平面预测模式情况下,通过多路选择器选择不同加法路径,和大量共用加法器,以较小代价实现了帧内预测所有剩余的预测模式。在基于SMIC CMOS 0.18 μm最坏工艺条件下,电路规模仅为4000门,关键路径延迟为5.7 ns。     

基于H.264/AVC的帧间编码快速算法

为了减少H.264帧间模式判决的复杂度,提高编码速度,提出了一种帧间模式选择快速算法.该算法对所有编码模式进行综合分析,利用当前宏块的绝对差值以及率失真值对所有编码模式进行三级分裂,在一定误差范围内能够快速寻找最佳编码模式,加快模式判决过程.通过基于H.264/AVC测试模型JM86的仿真实验表明,在保持图像质量和码率基本不变的情况下,该算法可以有效提高编码速度.     

面向3G的H.264/AVC压缩视频通信技术

第3代移动通信系统(3G)的出现使在无线网络中提供各种视频业务成为可能.3GPP/3GPP2支持的视频编码标准具有压缩效率高、网络适应能力强等特点.由于无线信道具有时变、误码率高以及网络带宽资源有限等特点,使得在3G网络中传输的H.264/AVC压缩视频流也具有了不同的特性.     

H.264编码模式选择快速算法研究

H.264编码标准采用了率失真优化的方法,对各宏块的编码模式逐一进行优化选择,大幅度提高了编码效率和编码质量,但同时也带来了很高的运算复杂度。该文对宏块最佳编码模式进行统计分析,据此在宏块模式选择过程中设计提前终止策略;同时结合宏块的运动和纹理信息分析,根据宏块的特征来选择编码模式。该快速模式选择算法有效地避免了不必要的模式选择过程,大大降低了编码复杂度,加速了编码过程。仿真结果表明,该算法可将编码时间平均降低84%。     

基于H.264/AVC的一种改进的空域错误隐藏算法

针对视频码流在信道传输中容易出错而导致视频质量降低的问题,提出一种改进的空域错误隐藏算法。首先采用Sobel算子对丢失宏块周围四个相邻块的像素点进行边缘检测,将检测到的梯度方向量化为8个方向,然后通过边缘的方向熵自适应判断采用双线性插值法或基于边缘检测的方向加权插值错误隐藏算法。实验结果表明,该算法与参考算法相比,在不同丢包率情况下图像质量均有较明显的改善。     

用于H．264／AVC帧间预测的搜索算法

H．264／AVC标准编码过程中多步搜索（multi-step search method,MSSM）搜索点数多、占用的搜索资源大,而钻石搜索法（DSM,diamond search method）虽然占用的搜索资源少,其在预测准确性却有些欠缺．在此提出了改进的多步搜索算法（MSSM＋）．MSSM＋是在MSSM的基础上改进的,将其第1步搜索步长减半作为自己的第1步搜索步长,通过中心点匹配逐步减半搜索步长,直至搜索步长为1,并找到最终的匹配块．仿真结果表明,MSSM＋在预测准确性方面接近MSSM,而在搜索点数方面却有显著降低,提高了搜索效率,相对于DSM算法,在增加不多的搜索点数情况下取得了良好的预测准确性．     

H.264/AVC错误恢复新技术

随着无线视频和网络视频的兴起,视频传输的健壮性问题越来越突出,视频编码的抗误码性能研究成为近年来研究的热点之一.最新的视频编码标准H.264/AVC采用了一系列的错误恢复措施,本文主要介绍其中3个新的:FMO(灵活的宏块排序),RS(冗余片)和参数集;并通过实验讨论其优良的抗误码性能.     

一种H.264／AVC解码器关键技术的设计

本文提出了H.264/AVC解码器的系统结构及其核心单元总体结构的设计研究方案.重点包括系统的流水线设计、双总线设计以及IDCT变换、帧内预测、帧间运动补偿等关键模块的设计与大规模逻辑实现.硬件解码部分在200 MHz 系统时钟时可以实时解码H.264 High 4:4:4 profile 4.0 level码流.     

H.264/AVC的视频通信技术研究

新的 H.2 64/AVC标准支持更广范围的应用 ,不仅提供更高效率的编码机制 ,也在致力于满足实际网络应用的需要 .本文重点讨论了标准在视频通信中针对差错恢复能力和网络适应性等方面应用的关键技术 ,包括参数设定结构、NAL单元语法结构、多余片、灵活宏块顺序等     

基于场景切换的H.264码率控制算法

H.264/AVC提出的码率控制算法不能有效处理场景切换,因此导致关于场景切换的解码图像质量下降。为了解决该问题,文章提出了一种自适应控制算法来提高场景切换点的图像质量,使用像素不同灰度值来检测场景切换序列,如果检测到场景切换,根据场景切换点在视频图像组(GOP)中的位置,动态地改变GOP结构和长度的资源再分配。结果表明,该算法可以有效减少场景切换对图像编码质量的影响。     

基于脆弱水印的H.264视频流完整性认证

针对H.264/AVC视频流的完整性认证问题,提出了一种基于脆弱水印的认证算法.根据公钥密钥,提取I帧的特征信息生成认证码,并以水印的形式嵌入到P,B帧的运动矢量中.在视频认证时,只需要部分解码视频流,并不需要原视频作参考.仿真实验结果表明,本算法具有较小的码率变化和视频失真,并能有效地对I,P和B帧进行完整性认证.