HDTV视频编码器的并行处理结构

介绍了基于单指令多数据（ＳＩＭＤ）阵列处理机系统的１ ９２０×１ １５２ 格式高清晰度电视（ＨＤＴＶ）视频编码器的实现方法：先将１ ９２０×１ １５２ 的ＨＤＴＶ画面划分成６ 个１ ９２０×１９２ 的水平条状子画面,由６ 个子编码器并行编码,最后将６路码流合成为ＨＤＴＶ码流．为较彻底地解决边界效应问题,给出了子图像重建质量的均衡策略：（１） 过界运动估计／运动补偿策略;（２） 码率分配策略．     

基于水平条状分割的HDTV视频编码器的设计与实现

阐述了实现MPEG-2 MP@HL压缩标准的HDTV视频编码器的一种基于水平条状分割的系统实施方案，讨论了其子图处理单元包括子图划分、压缩子码流合成模块和子图压缩码率分配策略的实现流程，对子图划分模块从原理设计到具体实现都进行了分析，并在码率控制Test Model 5(TM5)算法的基础上对关键的子图码率分配策略进行了设计．实验数据表明，在保证图像一致性的前提下减少了边界效应．     

HDTV视频编码器的场景切换

当图象序列的帧与帧之间发生场景切换时,会影响视频编码器的编码质量．为提高高清晰度电视（ＨＤＴＶ）的视频编码器的编码质量,针对其采用的国际标准ＭＰＥＧ－２中ＧＯＰ的结构,提出按场景切换对齐的一种新的ＧＯＰ格式．软件模拟结果显示,ＭＳＥ值明显缩小,ＳＮＲ提高了３ｄＢ,效果较好．     

基于场景切换的H.264码率控制技术

在H.264/AVC编码器中,由于采用了固定长度的图像组(GOP)结构,不能有效地处理视频序列中的场景切换,导致场景切换帧后续各帧编码质量严重下降。为了有效解决该问题,提出了一种自适应的码率控制算法,通过场景切换的快速检测方法检测视频序列中的场景切换,在场景切换帧处终止当前GOP并对GOP层的码率分配算法做出修正。仿真结果表明:采用该算法可以有效地降低场景切换对后续帧编码质量的影响,而且合理地分配码率资源,提高了整个视频序列的编码质量。在相同码率条件下,整体编码质量可以提高0.3-0.5dB。     

基于场景切换的H.264码率控制技术

在H.264/AVC编码器中,由于采用了固定长度的图像组(GOP)结构,不能有效地处理视频序列中的场景切换,导致场景切换帧后续各帧编码质量严重下降。为了有效解决该问题,提出一种自适应的码率控制算法,通过场景切换的快速检测方法检测视频序列中的场景切换,在场景切换帧处终止当前GOP并对GOP层的码率分配算法做出修正。仿真结果表明:采用该算法可以有效地降低场景切换对后续帧编码质量的影响,而且合理地分配码率资源,提高了整个视频序列的编码质量。在相同码率条件下,整体编码质量可以提高0.3~0.5 dB。     

视频通信中基于场景切换检测的H.264帧层码率控制

H.264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡.然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动.为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H.264帧层码率控制算法.首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法.然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换.仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度.     

视频通信中基于场景切换检测的H．264帧层码率控散

H．264采用的码率控制算法JVT-G012在信道带宽和压缩后图像质量之间取得了不错的平衡。然而,由于没有考虑到场景切换,在JVT-G012控制下包含场景切换的视频序列压缩后的视频质量往往有较大波动。为应对视频通信中可能出现的场景切换,提出了一种新颖的基于场景切换检测的H．264帧层码率控制算法。首先,提出了一种基于宏块级亮度直方图差异的场景切换检测方法。然后,使用结合跳帧控制的可变长GOP处理检测到的场景切换。仿真结果显示,和JVT-G012相比,所提码率控制算法能够有效应对视频序列中可能出现的场景切换,在同等码率下显著提高整个序列的平均PSNR,并且保持了较低的编码器缓冲区占用度。     

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。     

适合于小波视频编码的尺寸自适应图像组结构

为了减小采用固定大小的图像组(GOP)结构对存在快速或者复杂运动的视频序列进行运动补偿时域滤波(MCTF)时造成的编码性能损失,提出了一种基于运动模式的适合于小波视频编码的尺寸自适应GOP结构(MDA-GOP).其主要思想是:利用均匀抽取的4个运动向量场的方向直方图来决定一个初设尺寸为16帧的临时GOP的运动模式,再根据得到的运动模式进一步决定最终的GOP结构,进而在选定的GOP结构上进行相应的MCTF.仿真结果表明:与固定大小的GOP结构相比,采用MDA-GOP结构的峰值信噪比提高了0.05～0.50 dB;与均方误差性能自适应决定GOP结构的方法相比,可以节省至少40%的编码时间.     

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.     

基于子带分解的HDTV视频分级编码器

研究了能与标准数字电视（ＳＤＴＶ）兼容的ＨＤＴＶ分级编码系统，提出了一个基于子带分解的ＨＤＴＶ视频分级编码器方案，并将该方案与现有方案的优缺点进行了分析和比较．软件仿真结果显示，在相同码率下该方案的压缩性能接近不分级方案，同时还具有结构简单、易于实现等优点．     

HDTV音频解码系统算法优化及实现

Dolby AC-3是杜比实验室的第三代感知音频编解码系统,将心理声学模型溶入其中,大大地提高了编解码性能.本文介绍了Dolby AC-3音频标准解码算法的基本原理,并通过C程序实现该解码算法.详细推导了用两个N/4点的DCT-II来实现N点的改进离散余弦反变换(IMDCT)解码单元的优化算法,将此AC-3解码算法进行仿真试验,对仿真结果进行主客观评价.评价结果显示解码速度得到提高,为AC-3解码器的实时实现奠定了基础.     

高清晰度电视传送复用器实现技术

以高清晰度电视传送复用器的实时实现为目的,在概述ＭＰＥＧ－２传送层语法规范的基础上,给出了传送复用器实现的设计方案和实现技术．传送复用器的功能是将音频、视频及辅助数据按ＭＰＥＧ－２传送层语法规范打成ＴＳ包并送往信道．文中提出的方法是用ＤＳＰ查询复用器各输入缓冲区的状态,根据各缓冲区的状态读入数据,完成音、视频及辅助数据的ＴＳ打包,并保证各ＴＳ包交织均匀,最后给出了实现结果     

HDTV系统音视频显示时间标签同步生成和自适应交织策略

分析了MPEG—2系统中音视频数据的解码时序，以及理想解码器中的音视频同步原理，结合HDTV系统复用器的设计，提出了音视频PTS同步生成和基于具有相近PTS值的音视频访问单元在码流中相对位置的自适应交织策略。实验结果表明，该策略解决了码流速率高，特别是音频码率相对于视频码率较低时出现的音视频不同步和解码器缓，中区上溢或下溢问题，有效地降低了解码器缓冲区的容量和控制复杂度。     

用于HDTV的运动估计模块设计与实现

针对“高清晰度电视功能样机”信源编码的要求,采用了专用芯片与ＦＰＧＡ逻辑控制相结合的方法进行相应的运动估计硬件设计,对其中的部分电路进行了特别设计,如估计阵列、估计数据的供给电路、宏块缓冲ＦＩＦＯ、Ｙ和ＵＶ信号的格式转换及重排序等,并完成了其硬件实现．调试结果表明,电路可完成所要求的功能,达到设计目标．     

GOP-Level Bit Allocation Using Reverse Dynamic Programming

An efficient adaptive group of pictures(GOP)-Ievel bit allocation algorithm was developed based on reverse dynamic programming(RDP).The algorithm gives the initial delay and sequence distortion curve with just one iteration of the algorithm.A simple GOP-level rate and distortion model was then developed for two-level constant quality rate control.The initial delay values and the corresponding optimal GOP-level bit allocation scheme can be obtained for video streaming along with the proper initial delay f...     

数字电视8-VSB调制原理与硬件实现

数字电视信号的调制是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信息，在接收端只对载波信号的离散调制参量进行检测．以VSB调制为线索，着重介绍了数字电视(HDTV)系统中8-VSB的调制原理、频谱特性和硬件实现方法，并说明了其数据帧结构及传输特点。     

EPON中实时可变比特率视频业务的自适应线性流量预测动态带宽分配算法

根据视频数据流的长程相关性特点,提出一种以太无源光网络中面向实时可变比特率视频的动态带宽分配算法.该算法利用自适应线性单步预测器对未来到达的平均视频流量进行预测,实时预测结果用于对下一个发送时隙的计算,使得带宽分配算法能够充分满足实时视频流量需求.仿真实验表明,所提出的算法能够准确地对实时可变比特率视频流量进行预测,有效地降低排队时延,减小队列长度并提高带宽利用率.