采用HEVC的视频内容认证

提出一种基于高效视频编码(HEVC)的视频内容认证算法.根据图像纹理特征产生特征码,将特征码用于修改帧间8×8编码单元的分割模式、帧间预测模式和运动向量,并保留最佳的编码单元分割模式及相应的预测模式和运动向量.实验结果表明:该算法对视频质量影响很小,嵌入水印后码率的变化也很小;同时,该算法具有较好的脆弱性,可以用于视频认证.     

实时H.264视频流的低密度生成矩阵不等差错保护

在有损网络中进行视频传输时,通常采用FEC来保护视频码流。文中提出了一种基于LDGM-UEP的实时H.264视频传输抗误码方法。发送端编码时,依据视频分组的重要性采用LDGM码对多个视频帧分组进行不等差保护,由于校验分组直接附加在数据分组之后,无编码时延。接收端对I帧直接译码,P帧只需根据子GOP中某一帧分组就可以解码显示该帧。若该帧出现误码,则不需等待子GOP中的所有分组都接收而直接对该帧进行误码掩盖,无解码时延。在接收端接收到子GOP中后续的分组后,LDGM译码器将尝试恢复出该子GOP的所有分组,防止误码扩散。实验结果表明,该方法明显优于现有的实时H.264视频通信,可提高实时视频传输的主观感受质量。     

时空域结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案

为提高视频压缩码流在Internet网络丢包信道中传输的抗误码性能,提出了一种在解码端基于场景判断时域空域相结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案。采用了H.264中灵活宏块顺序模式组织宏块打包数据,在场景判断的基础上利用了帧间信息对Ⅰ帧进行时域差错隐藏,并通过对匹配块的可靠性检测抑制了误码扩散效应;同时改进了传统Ⅰ帧空域隐藏算法,根据丢失块边缘上的梯度预测丢失块的纹理状况,分为平滑、单纹理和多纹理区域进行掩盖。仿真结果表明,对于一般性运动视频,时域空域结合的隐藏算法比空域算法掩盖质量提高2 dB以上。     

基于小波视频编码的动态码率传输与控制

针对不可控网络下的视频应用,提出一种实时跟踪每个用户网络状况进行精细动态码率传输控制的算法,为用户在不稳定的带宽下提供持续清晰流畅的全局最优的视频体验.通过简化W5/3提升小波,在运动补偿时域滤波算法中引入层次化多参考帧预测,并采用基于优先级的传输层流打包方法以及基于块位长的嵌入式零块编码算法,形成适合精细动态码率传输和控制的完整小波视频编码方案.经过测试对比分析表明,该方案能够有效降低视频播放过程中的停顿、缓冲、中断及视频画面中的马赛克、拖影等严重影响用户体验的现象,改善用户视频体验效果.     

H.264/AVC网络视频编码失真评估的比特流层模型

为了实现对采用H.264/AVC标准编码的网络视频质量的实时监测,提出一种评估视频编码质量的比特流层模型.该模型无需完全解码,只通过简单解析视频的量化参数、编码比特率以及运动矢量等信息评估视频流质量.首先,通过主观评估实验分析确定量化参数与视频编码失真的基本关系模型,然后利用量化参数和编码比特率预测视频的空间复杂度,利用运动矢量信息预测视频的时间复杂度,并结合空域掩盖效应和时域掩盖效应建立起一个能够反映人视觉特性的视频质量评估模型.实验结果表明,与解析码流的无参考网络视频质量评估模型相比,利用该模型得到的客观质量分数与主观质量分数的皮尔森相关系数提高了0.0160,均方根误差下降了0.0797.     

H.264/AVC帧内4×4块预测模式选择算法研究

H.264/AVC是新一代的视频编码标准,其采用空间域上的帧内预测技术,进一步提高了编码效率.但由于H.264/AVc帧内预测模式较多,使帧内预测的计算复杂度大幅提高.在详细分析帧内预测模式选择过程的基础上,提出了一种率失真优化(rate distortion optimization,RDO)模式下的快速Intra_4×4模式选择算法.实验结果表明,该算法缩小了模式搜索范围,从而大幅度降低帧内预测的复杂度,并且基本保持了H.264/AVC的编码性能,同时对空间变化较快的视频序列算法性能更为有效.     

一种新的基于自组织神经网络的运动估计算法

提出了一种新的基于自组织网络的CFSSOM-VQ运动估计算法,新的帧间预测编码方案采用基于自组织特征映射算法(SOM)的矢量量化(VQ)作为帧间预测,以取代目前常用的运动补偿帧间预测(ME MC).并对SOM算法进行了改进,提出了一种分类频率敏感自组织特征映射(CFSSOM)算法.将该算法应用到会议电视视频编码的实验结果表明,与ME MC算法相比,CFSSOM-VQ算法具有更好的预测编码性能.     

针对编码器的参考帧有损压缩算法设计

日益增长的视频分辨率需求使视频编解码系统对片外存储器的读写造成严重的负担,为此提出一种针对视频编码器的参考帧有损压缩算法。该算法基于DPCM(differential pulse code modulation)和Golomb-Rice编码,以8×4像素块为编码单元,对参考帧的Y/U/V分量分别压缩,并且在视频编码前端引入前置滤波,以降低参考帧的压缩难度。算法在H.264的参考软件JM18.0上实现并验证,在50%的压缩率下,仍能保证可接受的视频质量。     

基于场景参考帧的预测帧刷新

为了阻止无线网络视频传输中由于丢包和误码而引发的差错扩散,提出了一种基于场景参考帧的预测帧刷新的抗差错策略.通过对视频序列的分割,对场景内需要同步刷新的视频帧进行基于场景参考帧的预测编码,获得相应预测帧,在编解码端同步场景标志和刷新标志,从而实现预测帧刷新.试验结果表明,与传统的I帧刷新策略相比,在需要高I帧刷新率的不可靠无线网络中,文中策略能够在保持相似重建视频质量的前提下,使帧比特率显著下降.     

H．264／AVC帧内4×4块预测模式选择算法研究

H．264／AVC是新一代的视频编码标准,其采用空间域上的帧内预测技术,进一步提高了编码效率。但由于H.264／AVC帧内预测模式较多,使帧内预测的计算复杂度大幅提高。在详细分析帧内预测模式选择过程的基础上,提出了一种率失真优化（rate distortion optimization,RDO）模式下的快速Intra_4×4模式选择算法。实验结果表明,该算法缩小了模式搜索范围,从而大幅度降低帧内预测的复杂度,并且基本保持了H．264／AVC的编码性能,同时对空间变化较快的视频序列算法性能更为有效。     

MPEG-2视频通信中一种自适应错误隐藏算法

利用视频图像在时间上和空间上的相关性对错误进行隐藏是图像通信中特有的错误恢复措施．针对ＭＰＥＧ－２视频通信,分析了基于空间的错误隐藏、无运动补偿的时间隐藏和有运动补偿的时间隐藏等各种错误隐藏措施的特点及其适应范围,提出了基于图像编码帧类型（Ｉ,Ｐ,Ｂ）和帧间预测误差的自适应错误隐藏算法,它不需要对编码器作任何改动,也不需要传送额外的码字,在图像通信中具有通用性．同时,该算法计算量少,实现简单．仿真结果表明,其错误隐藏效果显著,特别适合场景切换时的错误隐藏     

FGS比特流的差错复原性能

基于IP的视频通信不可避免地要面临信道差错的影响，如比特误码和分组丢失。可分级编码是解决这些问题的重要方法之一。FGS(Fine Granularity Scalabmty)是一种全新的可分级编码方法，它能提供非常精细的可分级编码能力。研究了FGS比特流在IP网络上的传输特性，并为FGS比特流引入了一种差错还原打包方案。仿真结果表明，该打包方案可以明显地改善FGS比特流的差错还原能力。     

混合精细可分级视频编码技术的研究

首先分析了视频可分级编码的基本思想,讨论了时域、空域、SNR、FGS等基于单个视频参数的可分级编码方法。在此基础上,论述如何将时域、空域、SNR可分级性融合成新的混合精细可分级编码方法。     

H.264视频码流时域误码掩盖算法的改进

新一代视频压缩标准H．264／AVC中推荐的解码时域掩盖算法是基于宏块的,预测矢量集仅包括了当前帧中的相邻矢量。为此,提出了基于分块的、利用加权边界匹配准则的精细运动补偿时域掩盖算法。该算法改进了匹配准则、扩展了预测矢量集、提高了运动矢量恢复的准确性,并采用一种自适应时／空掩盖算法,将时域／空域误码掩盖有效地结合起来。算法的改进均基于解码端,不改变H．264原有的码流结构,具有广泛的应用性。3GPP／3GPP2移动IP信道传输的仿真实验证明,该改进算法具有比H．264推荐的相应算法更强的错误鲁棒性。     

基于视频分析的可分层的容错编码算法

为了改善传统视频编码器在无线网络传输条件下的容错性能,并减轻由于丢帧引起的误差传播效应,基于经典的视频分析概念和理论,提出了一种新的视频容错算法。该技术参照视频分析中关键帧搜索理论,结合视频容错的特点和实际网络传输条件,在不改变码流结构的情况下,是一种适合无线网络传输的可分层的视频容错编码算法。通过H.263编解码器的试验证明:所提出的算法可以很好地缩短由无线传输丢包引起的误差传播范围,从而得到比较好的视频主客观评价效果。     

用于AVS—M标准的差错复原编码方案

基于无线移动网络的视频通信业务越来越受到重视。无线网络属于易于发生差错的信道，基于无线移动网络的视频通信业务必然要受到信道差错的影响。为了对抗信道差错，必须采取适当的技术措施。目前，差错复原技术已成为易发生差错信道下视频编码的重要组成部分。AVS—M标准是我国自主制定的视频压缩编码标准，对AVS—M标准的差错复原技术进行研究具有重要的意义。提出了两套用于AVS-M标准的差错复原编码方案，并对其差错复原性能进行了实验研究。实验结果表明，这两套方案具有良好的差错复原性能，重建图像的主客观质量均得到了明显的改善。     

延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体平滑传输

在异构网络上可伸缩视频传输中,为了解决由于网络的时变性特征所引起的编码码流与网络带宽不适配所引起的问题,该文提出了一种控制可伸缩码流的传输,使之适应带宽的时变特性,同时能够保证平滑的重建视频质量的传输调度算法。该文在延迟受限的条件下,通过控制每一帧增强层码流的传输,使得带宽变化所带来的视频质量波动显著下降,从而有效地提高了视频的总体质量。仿真试验表明,该方案在提高视频客观质量的同时提高了其主观质量,有效提高了视频传输的鲁棒性。同时,该文所提出的算法复杂度较低,能够应用在实际的流媒体传输系统中。     

Bit-Depth Scalable Coding Using a Perfect Picture and Adaptive Neighboring Filter

Bit-depth scalability is a new research field in the on-going scalable extension of the H.264/AVC (SVC) video coding standard. The key point is to accurately predict the enhancement layer, whose bit depth is 10 or more, from the 8 bit base layer. An improved inter-layer prediction scheme for bit-depth scalability was developed that ensures compatibility with the standard and improves the encoding efficiency. The scheme uses a “perfect” 8 bit picture with an adaptive neighbor filter whose coefficients are optimized by minimizing the block distortion between the 8 bit reconstructed picture and the “perfect” picture to achieve a more precise 10 bit prediction based on the filtered picture. Double arithmetic precision is used to further improve the encoding efficiency. Experimental results show that the scheme outperforms the recent joint video team (JVT) proposal in the joint scalable video model (JSVM).     

改进的用于增强层码流的差错鲁棒编码

在MPEG-4标准的视频流化框架中,精细的可伸缩性视频编码FGS是关键的编码技术。FGS编码框架所生成的分层码流具有可伸缩性和出错恢复能力,这使得FGS码流适合在易发生差错的信道中传输。由于增强层之间的关联关系,任何一个发生在增强层的传输差错都会导致大量接收到的增强层码字因不能解码而被丢弃。为此提出了在进行增强层的位平面编码时,使用再同步变长编码RVLC来代替变长编码,从而将错误的影响尽可能地限制在一个块中,以提高编码的鲁棒性。     

延迟受限细粒度可伸缩视频流媒体的平滑传输

对于异构网络上可伸缩视频的传输,为了解决由于网络的时变性特征所引起的编码码流与网络带宽不适配所引起的问题,提出了一种控制可伸缩码流的传输,使之适应带宽的时变特性,同时能够保证平滑的重建视频质量的传输调度算法。在延迟受限的条件下,通过控制每一帧增强层码流的传输,使得带宽变化所带来的视频质量波动显著下降,从而有效地提高了视频的总体质量。仿真试验表明,该方案在提高视频客观质量的同时提高了其主观质量,有效提高了视频传输的鲁棒性。同时,所提出的算法复杂度较低,能够应用在实际的流媒体传输系统中。