基于块的分布式视频编码边信息生成技术

为了提高分布式视频编码中由运动补偿帧内插技术生成的边信息的质量,提出一种基于块的边信息生成方案.首先在编码端进行模式决策,将WZ帧中的宏块分为WZ模式和帧内/WZ模式;然后对WZ模式的宏块采用运动补偿帧内插技术生成边信息,而对于帧内/WZ模式宏块,编码端先将低质量的帧内块传送到译码端,再通过运动补偿质量增强技术来辅助生...     

基于改进期望最大化算法的分布式视频编码

目前,分布式视频编码(DVC)由于具有低复杂编码特性而成为视频编码领域的研究热点。DVC中,边信息性能对系统性能影响很大,一般而言,边信息性能越好,则整个系统压缩性能越好。本文研究了一种基于贝叶斯准则的期望最大化(Expectation Maximization,EM)边信息产生方法,并从运动搜索模板和初始概率模型两方面对EM算法提出了改进。实验表明,在几乎相同的率失真性能下,两种改进算法的学习时间分别缩短了30%和16%。     

基于PCA稀疏描述的分布式视频编码

在研究视频信号的非局部稀疏模型的基础上,提出了一种适合分布式视频编码的视频信号稀疏描述算法.在解码端,对非关键帧解码时,首先由已重建的关键帧生成边信息SI,然后在这两帧中寻找非关键帧当前块的L个相似块,作为一个类,最后利用这个类生成PCA子字典,并将所有块的子字典集合起来构成非关键帧的字典,进行视频重建.通过与典型的信号稀疏描述方法进行对比,实验结果显示,重建的PSNR值平均提高2 dB,主观视觉质量也有较大的提高.     

分布式视频编码中自适应图像组结构算法的改进

针对分布式视频编码系统中固定的图像组结构没有充分利用图像帧间的相关性,提出了一种在编码端自适应调节图像组结构和在解码端自适应图像组的内插算法.该算法通过帧间宏块匹配来估计相关性,将帧动态划分为关键帧和Wyner-Ziv帧,以此达到充分利用帧间相关性,提高系统压缩性能.实验结果表明,通过本文算法生成的边信息峰值性噪比(PSNR)提高约0.1～1.3 dB.     

采用块匹配的多视点视频编码算法的改进

利用相邻已编码宏块的模式对当前编码宏块的模式选择进行优化,减少部分细化小块的分割及搜索.然后结合传统单视点视频编码中的简化非对称十字型多层次六边形格点搜索,对运动估计搜索算法进行改进.实验表明:在保证其重建视频质量及码率开销的前提下,两种改进算法使不同特性的视频序列的编码时间平均减少78%.     

像素域分布式视频编码双向运动补偿重建算法

为提高分布式视频编码系统解码视频的主客观质量,提出了像素域双向运动补偿重建算法(BMCR).该算法充分考虑了视频中帧内和帧间的相关性,对于边信息落在译码符号对应量化区间内的像素,直接用边信息值进行重建；对于边信息落在译码符号对应量化区间外的像素,利用结合量化区间的双向运动补偿得到合理的重建值.实验结果表明,在Wyner...     

分布式视频编码在视频压缩和容错视频传输中的应用

本文阐述了分布式视频编码的理论基础,即Slepian-Wolf无损源编码理论和Wyner-Ziv有损源编码理论.介绍了分布式视频编码技术在视频压缩及容错视频传输中的应用,并对其中关键技术的最新研究进展进行了综述.最后给出了结论及今后的研究方向.     

一种新的Wyner-Ziv视频编码关键帧抗误码方案研究

在Wyner-Ziv视频编码传输系统中,关键帧的正确传输和准确解码对于整个系统的编解码性能有着重要影响.然而在无线通信系统中,由于网络故障、网络拥塞等会造成关键帧数据丢包的问题,这严重影响了接收端的解码质量.本文针对关键帧丢包问题提出一种新的解决方案,即在有反馈信道的条件下,通过对丢包帧增加部分额外Wyner-Ziv码流进行纠错并恢复解码端的受损图像,从而有效地提升视频质量.实验测试结果表明:当关键帧丢包率为1%~20%时,相比于典型的帧内错误隐藏算法,本文方案对重建图像纠错后的PSNR最大可提高20dB,且即便是丢包率很高的情况下,也能够较好地提升关键帧的R-D性能.     

基于块分类的矿井视频图像DCVS重构算法

针对煤矿井下视频监控图像因数据量大而导致传输和存储困难等问题,引入压缩感知理论对视频图像进行编解码,提出一种新的分布式视频编解码(distributed compressed video sensing, DCVS)方案.为了获得更稀疏的表示和更普遍的适用性,提出一种基于块的自适应混合稀疏基方案.针对边信息获取过程中通常采用固定权值合成边信息而忽略不同图像块之间相关性的问题,提出一种块分类加权边信息生成方案.结果表明:与传统的视频编解码方案相比,基于块的分类编解码方案能充分利用帧间相关性,在不同采样率下视频重构的峰值信噪比均有所提高,视频帧重构的质量也得到有效提升.     

一种新的低复杂度监控视频ROI编码方案

在H.264视频编码框架下,针对静止摄像机采集的监控视频的特点,提出并实现了一种基于运动目标检测的感兴趣区域ROI编码方案。该方案以运动目标为ROI编码对象,根据ROI检测结果生成画面分割信息文件,并由此选择各宏块编码模式以及参考帧数量,通过调整相应运动宏块的量化参数值来完成对ROI对象的精细编码,从而达到减少算法复杂度、提高运动目标画面质量的目的。多个标准测试序列的测试表明,与H.264相比,该方案在编码时间上大大缩减,且重建画面的主观评测效果更好。     

Trifocal tensor based side information generation for multi-view distributed video code

Distributed video coding(DVC)is a new video coding approach based on Wyner-Ziv theorem.The novel uplink-friendly DVC,which offers low-complexity,low-power consuming,and low-cost video encoding,has aroused more and more research interests.In this paper a new method based on multiple view geometry is presented for spatial side information generation of uncalibrated video sensor network.Trifocal tensor encapsulates all the geometric relations among three views that ale independent of scene structure;it can be computed from image correspondences alone without requiring knowledge of the motion or calibration.Simulation results show that trifocal tensor-based spatial side information improves the rate-distortion performance over motion compensation based interpolation side information by a maximum gap of around 2dB.Then fusion merges the different side information(temporal and spatial)in order to improve the quality of the final one.Simulation results show that the rate-distortion gains about 0.4 dB.     

分布式视频编码中量化失真和LDPC编解码失真的优化

针对分布式视频编码中的量化失真和LDPC（Low Density Parity Check）编解码失真问题,提出了基于边缘分类的DCT（Discrete Cosine Transform）系数重组和基于边缘Hash的子块修复方案.首先根据子块边缘方向的不同,WZ （Wyner-Ziv）帧子块被分成3类,对不同类型的子块,其DCT系数采用不同的扫描方式并重组,使较大的DCT系数被组合在一起,减小了交流系数的量化步长.同时,把子块边缘信息作为Hash信息,指导WZ帧LDPC解码出错的子块的修复.最后,通过实验证实了提出的方法能使高量化等级下编码器的PSNR（Peak Signal to Noise Ratio）性能增益达到0.5 dB左右.     

3DVC的交互行为及设计

合理有效的交互行为,可以让学生对知识有更好的认知、理解、掌握和获得,是决定教学质量的重要因素.创建了一个基于多代理技术的三维虚拟教室(3DVC)教学平台,实现虚拟学习环境中的交互行为.具体分析了3DVC的系统体系结构,设计了用户化身代理、化身智能寻径、教学场景的智能跟踪等.给出了3DVC的教学实现效果.通过平台,可以直观观察学生之间的交互情况,体现了知识认知、情感态度、信息交流方面的虚拟现实的交互行为.     

基于K-SVD 字典学习的岩心图像压缩感知重构

针对传统方法进行岩心图像压缩感知重构时,在低码率下容易产生细节丢失的问题,提出一种基于 K-SVD( K-Singular Value Decomposition) 超完备字典学习的压缩感知重构算法。首先根据分块压缩感知理论,将 岩心图像分块,采用高斯随机矩阵对相应层级的图像块进行观测,得到对应的观测值块,然后用MMSE ( Minimum Mean Squareerror Estimation) 方法获得初始解的估计并利用提示小波进行滤波,通过全局阈值的思想 得到自适应阈值,最后利用K-SVD 字典结合Landweber 迭代实现压缩与重构。实验结果表明,与传统方法相 比,在相同的采样率下获得的重构图像能较好地保留岩心图像的纹理信息,重构岩心图像的PSNR( Peak Signal to Noise Ratio) 值提高约0． 1 ～ 0． 8 dB。     

急性运动中超分辨率图像重构方法研究

采用当前急性运动中超分辨率图像重构方法得到的重构图像存在全局误差,导致重构图像质量低下,重构效果不佳。为此,提出一种新的急性运动中超分辨率图像重构方法,设计急性运动中超分辨率图像重构模型,将小波稀疏字典作为急性运动中超分辨率图像重构的理论依据。将低分辨率急性运动图像分割成低分辨率图像块,对无噪高分辨率急性运动图像块相应的无噪低分辨率图像块进行分析。通过OMP方法对稀疏系数进行求解,依据得到的稀疏系数估计出高分辨率急性运动图像块的高频小波系数,将高分辨率小波系数急性运动图像块返回高分辨率小波系数急性运动图像,通过逆小波变换得到最终的高分辨率图像,对全局误差进行修正。实验结果表明,采用所提方法得到的重构图像质量高,重构效果好。     

分布式视频压缩感知中基于边信息及其支撑集的稀疏重构

文中提出了一种基于边信息及其支撑集的分布式视频压缩感知重构方案,它是建立在压缩感知和分布式视频编码理论的基础上,具有终端简单、采样/编码复杂度极低的特点.在该重构方案中,首先利用边信息构造当前（非关键）帧的冗余字典,为压缩感知重构提供稀疏表示方法;然后利用边信息估计的信号像素值和支撑集,辅助当前帧稀疏重构,提出了一种基于交替方向乘子的迭代算法以实现该重构优化问题的求解.实验结果表明,该重构方案能够获得较好的采样率和失真性能,主观图像质量也有所提高.     

柔性机械臂模态估计:多传感器组合策略个例研究

柔性机械臂传感器输出变量选择不当会降低模态状态观测器的性能，甚至破坏模态状态重构的可靠性．本文给出了Ｋａｌｍ ａｎ 滤波器重构模态状态的多传感器组合策略个例研究．建立了评估模态状态重构的性能指标，探讨了实现高性能Ｋａｌｍ ａｎ 滤波器的多传感器非劣组合策略的识别方法     

视频序列传输中的模糊差错掩盖算法

提出了一种基于模糊边缘检测的差错掩盖算法,将其作为解码端的工具去恢复视频序列在传输过程中丢失的图像信息.对于一个丢失块,利用模糊边缘检测器得到它与4个领域块交接的边界上的边缘信息,构造一个关于边界匹配差值的能量函数,将最优值对应的运动矢量作为丢失块的运动矢量的估计.仿真结果表明,文中提出的算法无论在主观的视觉还是客观的数值比较上,都能得到质量比现有差错掩盖算法更优良的恢复图像.     

基于率失真代价的快速帧间编码模式确定算法

介绍了率失真函数在视频编码中的应用,基于率失真函数代价值,提出一种帧间编码快速模 式确定的算法,基于本序列各类编码模式的率失真函数代价动态统计值,分别在SKIP模式和帧间IN- TER编码8×8块尺度和4×4块尺度间插入两层判定阀值,提前判定宏块的编码模式和帧间编码宏 块内部划分模式,减少了不必要的穷尽试探计算率失真代价．且阈值的选取具有时变、适应图像序列、 计算简单性．实验证明,在对图像质量影响极小的情况下,编码速率提高20％～30％左右．