一种多视点视频编码快速运动估计算法

为了降低多视点视频编码(MVC)的计算复杂度,提出了一种基于运动矢量视点间相关性和空间相关性的多视点视频编码快速运动估计算法.该算法从邻近视点的运动矢量中获得反映真实运动状态的参考运动矢量,从参考运动矢量以及空间相邻运动矢量中选取搜索中心,并利用搜索中心与参考运动矢量的偏离程度自适应预测搜索范围,以达到降低运动估计复杂...     

联合多视点视频编码中的快速搜索算法分析

对比分析联合多视点视频编码中的全搜索算法和TZSearch(TZS)快速算法,描述TZS算法的原理及搜索过程并对其进行分析,并根据实验统计结果设置了使搜索提前终止的阈值.实验表明,在编码比特率轻微增加和峰值信噪比略微下降的条件下,设置了阈值的TZS算法比原有的联合多视点视频编码中的TZS算法在编码时间上大幅减少.对于运...     

分布式多视点视频编码容错传输研究

在分布式多视点视频编码(Distributed Multi-view Video Coding, DMVC)数据传输过程中,编码方式不同导致K帧与WZ帧受信道误码影响也不相同,因此本文提出了一种DMVC整体容错传输框架,针对K帧及WZ帧特性设计了不同的容错保护传输方案并进行有效融合。针对于K帧的容错传输问题,首先根据左、右相邻视点的对应K帧,利用DIBR算法产生的空间边信息对丢失块进行初始修复;然后根据K帧同一视点内的相邻已解码帧,生成它的时间参考帧,对K帧的丢失块进行重修复。针对WZ帧的容错传输问题,本文提出了基于不等错误保护(Unequal Error Protection, UEP)的编码算法,根据不同频带的各个比特面的重要性不同,对低频带、高比特面进行更加合理的码率分配,在不增加编码端复杂度的前提下提高了WZ帧的误码容错性能。实验结果表明：在K帧和WZ帧均出现丢包的情况下(丢包率为5%~15%),相比K帧采用传统的帧内错误隐藏加WZ帧采用参考文献码率的算法,本文方案对视频序列重建图像的BD-PSNR平均提升了2.39~4.68 dB,且随着丢包率的增加,提升效果更加显著。     

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%.     

多视点视频编码框架及关键技术

多视点视频编码(MVC)技术是今后视频领域研究的热点之一,也是立体视频编码技术的进一步延伸.在给出多视点视频概念之后,详细描述了MVC框架.接着详细介绍了MVC预测编码、DMVC边信息生成、MVC码率控制等多项关键技术.最后,给出了MVC标准化过程及相关国际标准.     

HEVC标准的多层视频编码扩展

随着网络和视频技术的飞速发展,越来越多新的视频应用需要制定相应的国际标准,如3D视频、多视点视频、可分级视频、超高清视频、屏幕内容等。为此,JCT-VC和JCT-3V针对这些需求进行HEVC多层视频编码扩展标准的开发,形成了HEVC的4个附录。针对多层视频编码,HEVC扩展有多处重要改进,提供了多项先进的编码工具,文中对此进行简要分析和介绍。     

高效率视频编码快速模式判决算法

为了降低高效率视频编码(HEVC)的编码复杂度,提出一种新的快速模式判决算法.考虑到视频帧的纹理特性和编码中所采用的量化参数影响最优编码单元(CU)模式的选择,首先提取前一帧的平均分割层数和其最大编码单元(LCU)的最小分割层数来预测当前帧对应位置处LCU的最小分割层数,以跳过部分大块CU的模式判决;然后计算当前CU的运动矢量差值和预测残差系数来决定CU的最大分割层数,以避免小块CU的模式判决.实验结果表明,与原始的HEVC编码方法相比,高效率视频编码快速模式判决算法可平均降低51％的编码复杂度,而编码比特率平均只上升了0.69％.     

一种面向交互应用的多视点视频编码方案

视点切换是交互式多视点视频应用需要解决的难题之一,该文为此提出一种交互式多视点视频的编码方案。通过消除预测帧之间的相关性,改善视点切换的性能,以共享关键帧和时-空预测编码方式,在时间和空间上去除多视点视频数据的冗余,提高编码效率。该方案不增加任何辅助数据,即可在任意的P帧上进行快速视点切换,具有极低的视点切换延时,并且兼顾了编码效率和单一视点的解码代价。采用H.264/AVC编码器实现该方案,并得到满意的测试结果。     

一种视频编码的遗传块匹配算法

块匹配算法是视频编码的关键技术，算法的效率直接影响了视频传输的质量。目前有许多较好的搜索算法提高了块匹配算法的效率。而遗传算法是一种随机化搜索算法，它能在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的知识，并自适应地控制搜索过程以求得最优解。文中通过对遗传 算法进行改进，将其应用于低比特率视频编码的块匹配算法中，经过实验仿真，在保持较好性能的基础上提高了搜索效率。     

自适应块区域 DWT 低码率视频编码算法的研究

为了降低低码率视频编码算法的块效应与环效应，提出了一种基于块区域子波变换和重叠运动补偿的视频编码算法。通过分层游动窗块区域形成算法检测出帧间预测误差场的高能量区域，仅对这些区域进行子波变换和量化，有效节省码率，或在保持码率不变的条件下，有效的降低振荡环效应；根据人类视觉系统（ＨＶＳ）的空－频和时－频特性，给出基于ＨＶＳ的量化模型，以期在信噪比约束下获得最好的主观测试质量。模拟结果表明，对于公共交互格式（ＣＩＦ）图象，在低码率和甚低码率下仍能得到满意的图象质量。该算法可以应用于低码率视频会议系统中。     

基于优化SPIHT的实时视频编码算法

随着因特网和PC技术的不断发展,通过因特网向PC用户提供实时视频服务具有重要的意义。该文结合PC运行的特点,采取快速小波变换,对SPIHT(setpartitioninginhierarchicaltree)算法进行了优化,使其执行速度比标准程序提高了30%～60%;在此基础上,通过加入在时间域上的Harr小波变换,将静止图像SPIHT算法扩展到视频编码领域。新的算法能够生成嵌入式的视频码流,能适应于因特网上多种类型网络不同带宽的要求;而且算法的实现简单,能够在普通PC的硬件平台上完成实时编、解码。     

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。     

基于硬件实现的高效率视频编码整像素运动估计算法优化

视频编码过程中帧间运动估计是计算量最大的部分,并由于PU的AMVP和IME过程存在参考关系,因此怎样提高AMVP与IME过程硬件工作效率是一件具有挑战性的任务。为了能够减少运动估计模块的周期数,提高硬件工作效率,本文从硬件实现的角度出发,对小菱形搜索算法进行优化,调整了PU和CU的处理顺序,同时在一块PU两次迭代搜索过程中插入下一块PU的处理,避免因为迭代判断导致的搜索过程停滞。另外在PU的处理方式上,对小块PU采取并行计算的方式,能够进一步提高处理速度。本文首先用Matlab实现搜索算法,使用Verilog语言描述硬件电路,两个版本在数据上使用相同的激励文件,对比各模块中间值来进行功能验证。通过对多组序列的测试,本文硬件电路对一个64x64CTU进行AMVP和IME处理需要平均消耗5800clk,在QuartusII平台上选中Arria10AX115N3F40E2SG型号的开发板,主频能够达到186Mhz,整像素运动估计模块综合性能能够达到1080p@61fps。     

基于四叉树分割视频对象的可伸缩编码算法

提出一种利用多级树集合分裂算法(SPIHT:Set Partition In Hierarchical Trees)作为基于四又树分割视频对象(Video object)的编码和解码的核心技术,从而实现了基于对象渐进传输、可伸缩性编码方法。实验结果表明,该算法在相同的比特率下,可以得到比SPIHT更好的主观恢复图像,提高了基于ROI编码的效率。     

H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法

H.264/AVC采用多种编码模式取得了很高的编码效率,同时也带来了极高的运算复杂度。为了克服模式选择运算量大的困难,提出了一种低复杂度的,结合SKIP快速判断并提前退出和选择性帧内预测编码的快速模式选择算法。这种算法可以在不明显降低编码效率的基础上,显著加快编码速度。实验结果表明,该算法平均节约了16.4%的编码时间,码率降低了0.72%,PSNR降低了0.05 dB。同时,这种算法还可以结合不同的快速模式选择算法,具有一定的通用性。     

基于编码比特数和EPZS的快速运动估计方法

H.264视频编码采用快速帧间模式判决和运动估计算法,显著提高了编码效率,利用多分辨率运动估计方法和率失真模型结合编码比特数来加快搜索过程,可以减少编码时间和计算量。实验表明,在视频质量不下降的同时,在EPZS算法基础上显示了更好的性能。     

基于分块三维小波变换的盲视频水印算法

针对数字视频的版权保护，提出了一种基于分块三维小波变换的视频水印算法，将视频信号分成三维图像块，根据人类视觉系统的特性，选择纹理复杂的运动块进行三维小波变换，对水印信息进行扩频CDMA编码后，将其嵌入到三维块的小波系数中，利用正交码的自相关函数特性来检测水印信息，实现水印的盲提取，实验结果表明，该水印方案在保证视频视觉质量的同时，对于针对视频水印的特殊攻击具有高鲁棒性。     

分布式视频编码中相关噪声模型优化算法

在分布式视频编码中,准确的相关噪声模型(correlaiton noise model,CNM)是影响系统的关键因素。通过研究变换域中WZ帧与相应边信息的残差系数的分布关系,发现实际的残差分布与拉普拉斯分布模型存在一定的偏差。通过分析相关噪声模型的特性,提出相关改进算法。即根据残差系数的大小与实际概率置信度的关系,采用不同的分布参数,使得改进后的拉普拉分布模型更接近实际的残差分布。实验结果表明,该优化算法有效提高了系统的率失真性能,不仅降低了系统解码的码率,同时提升了最小均方误差(minimun mean square error,MMSE)重建的质量。     

基于实数编码的多种群演化遗传算法

针对标准遗传算法(SGA)在实际应用中存在早熟收敛、精度较差及运算速度慢的缺点,提出了一种基于实数编码的多种群演化遗传算法(RMGA).实验结果表明该算法能够有效的提高全局搜索能力和局部快速搜索能力,对改进SGA的缺点是十分有效的.