基于H．264的率失真优化技术

率失真优化技术是视频标准的关键技术之一,决定着图像质量的好坏。视频标准H．264从运动估计和宏块编码模式两个方面进行了优化,从而保证了图像的质量,节省码率,使得整体编码性能得到了显著提高。     

率失真理论及在H.264/AVC中的应用

率失真理论主要是研究在限定失真条件下能够恢复信源符号所需的最小信息率.本文首先分析视频图像编码中的率失真思想,接着具体分析目前最先进的视频编码标准H.264/AVC中是如何利用率失真理论来指导编码以获得较高的编码性能的,并具体分析率失真优化理论在运动估计和宏块编码模式选择中的具体应用,最后给出了H.264/AVC验证模型JM12.2中的宏块编码的率失真优化算法的实现流程.     

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.     

中文文本屏幕内容图像通用视频编码标准编码感知失真研究

为了探索最新一代通用视频编码标准(versatile video coding, VVC)对中文文本屏幕内容图像(text screen content image, TSCI)感知质量的影响,设计图像主观观测实验并基于VVC混合编码框架原理研究了中文TSCI的VVC编码感知失真。构建中文文本屏幕内容图像数据库(Chinese text screen content image dataset, CT-SCID),设计图像主观观测实验,分析VVC引起的中文TSCI感知失真类型及其发展路径;结合VVC的混合编码框架原理,理论分析并实验验证影响VVC编码的中文TSCI感知失真程度的因素;总结当前代表性的屏幕内容图像质量评价方法在中文TSCI VVC编码感知失真评测上的性能表现。实验结果表明：字体大小和对比度是影响中文TSCI VVC编码感知质量的重要因素,且中文TSCI的字体越小、对比度越低时,图像的感知质量等级越低;当前代表性的屏幕内容图像质量评价方法均无法给出完全符合人眼感知特性的质量评价结果。研究对于后续开发适用于中文TSCI的感知质量评价方法、高效编码方法等具有指导意义。     

应用多恰可感知失真等级的视频感知编码

为了对视频编码中的视觉感知冗余进行充分挖掘,提升视频的主观质量,根据人眼感知特性对视频内容进行分类,建立了一种更符合人眼感知的多恰可感知失真等级视频感知失真测度模型,并将其应用于高效视频编码(HEVC).通过改善传统编码器的比特分配方式,对帧内编码帧与帧间编码帧分别进行处理,根据重分配的比特更新量化参数(QP),实现了视频感知编码.实验结果显示:与HEVC标准测试模型(HM)中的方法相比,提出的算法能够在近似同等的码率下获得更好的视频主观质量.     

H.264编/解码器中去块效应滤波器的实现

环路滤波器是H.264视频编码标准的一个重要选项,在去除编码带来的块效应的过程中起着重要的作用.文章提出一种针对H.264/MPEG-4 AVC标准的高性能低复杂度的去块效应滤波器结构,在此基础上进行仿真实验,实验结果表明,去方块滤波在提高图像质量上效果显著.     

基于敏感度的H.264视频容错编码算法

针对视频图像传输中数据丢失和误码而导致的图像质量下降问题,结合灵活宏块排序（FMO）技术和冗余编码的优缺点,提出了一种基于错误敏感度的H.264冗余片编码算法。该算法首先确定运动敏感区域中的错误敏感宏块,然后利用 FMO 自定义模式进行冗余编码。仿真测试结果表明,该算法能够有效提高视频码流的抗误码能力,重构图像的主观和客观质量有明显提高。     

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.     

基于像素递归失真估计的率失真优化模式选择算法

为了改善视频数据在差错信道上传输的鲁棒性,结合H.264/AVC标准的多模式划分特点,提出了一种基于像素递归失真估计的率失真优化模式选择算法。该算法针对H.264/AVC中的多种帧内和帧间预测模式,对像素的递归失真估计方法进行改进,准确估计了差错环境下的视频失真,并采用二次率失真模型预测运动补偿编码的总码率以进行运动估计,最后运用率失真优化模型进行编码模式判决。实验结果显示,相对于H.264参考软件的模式选择算法,该算法提高了视频的差错恢复性能,能有效改善视频传输的鲁棒性。     

自适应采样率分配的分布式压缩感知视频编码

提出了一种基于压缩感知理论的分布式视频编码方案,它是建立在压缩感知理论的基础上全新的具有动态测量率分配的分布式视频编码框架,具有编码端简单、抗误码能力强、编码效率较高的特点.在编码端,关键帧和非关键帧独立编码,关键帧采用高采样率的压缩感知测量,非关键帧采用自适应的压缩感知测量.在解码端,利用非局部稀疏模型和字典训练更新算法,关键帧和非关键帧联合进行压缩感知重建.实验结果表明,本文的编码算法能获得较好的率失真性能和主观图像质量.     

AVS+压缩编码高清视频质量分析

当代数字视频信号处理技术得到了广泛地应用。本文的课题实验搭建了基于AVS+和H.264的硬件的压缩编解码平台,对高清视频进行了不同码率的压缩编码的实验,采用了客观质量评价方法SSIM以及PSNR对解码后的视频图像质量进行客观评价,并与H.264压缩编码质量进行了比较。     

AVS 中熵编码算法的研究与实现

AVS+(audio and video coding standard of china)是2012年颁发的新一代视频编码标准。CAVLC(基于上下文的自适应变长编码)和CABAC(基于上下文的自适应二进制算术编码)是该标准在熵编码部分采用的两种算法,相关领域对其研究甚少。分别介绍这两种算法的原理,并将其用C语言在x AVS中实现,最后通过实验对两种算法深入分析与测试。结果表明,CABAC算法复杂度较CAVLC稍有增加,但其获得的PSNR提高0.37 d B,码率降低11.4%,即编码压缩效果好,图像失真小,这种优势在低码率情况下尤其明显。综合两种算法利弊来看,CABAC算法的应用性和发展前景更广。     

以H.264算法为平台的高效率图像增强算法

为了在提高重建图像质量的同时不增加系统开销,提出一种将改进的图像平滑与加权零块判决准则结合的算法。图像增强能有效去除在获取原始图像阶段引入的随机脉冲噪声、Gauss噪声及其混合噪声,但增加了系统开销,视频编码巨大的运算量往往成为实时应用的瓶颈之一。该算法利用改进的MTM(modifiedtrimmedmean)方法提高图像质量,利用加权零块判决准则保持系统性能。以H.264算法为仿真平台进行测试。结果表明:中低码率时,在不增加系统计算开销的前提下,获得同等质量图像,码率可降低50%。     

双国标移动数字电视接收机中的AVS视频解码器设计

AVS(Audio Video Coding Standard)是由我国自主提出的第一个音视频编解码标准。在数字音视频系统的领域中主要有三种技术标准:MPEG4、H.264和AVS。国家视频标准(AVS)和国家地面数字电视标准(DMB-T)联合打造出了"双国标"的工程。目前,中国已经有很多的城市已经采用国标地面数字电视广播。该论文介绍了由我国自主提出的第一个最新视频编解码标准AVS,以及软件开发的流程,考虑到视频解码的环路滤波、1/4精度像素插值等典型运算量因素,并且在基于DSP的视频解码平台实现了AVS视频解码优化,在TI的CCS环境下进行了开发及测试,结果表明实现了优化并达到了实时解码效果。     

AVS立体视频编码标准

AVS (audio video coding standard) 工作组是由中国信息产业部科学技术司批准成立的数字音视频编解码技术标准工作组, 其任务是制定面向国内和国际应用需求的一系列技术标准. 2008 年起, AVS工作组展开了双目立体视频编码标准的制定工作,即在AVS-P2 中采用双路拼接和双目联合预测两种立体视频编码方案, 并且为了支持不同终端的立体视频服务, 系统层分别对每种编码方案设置独立的内容描述子, 以告知接收端传输的内容与相关格式. 如今, AVS 双目立体视频编码标准的制定工作已接近尾声, 而多视点视频编码标准和自由视点视频编码标准的制定将成为AVS 3D Adhoc工作组下一阶段的研究目标.     

基于x264架构的xAVS全Ⅰ帧编码器的设计

根据AVS-P2(文中简写为AVS)标准,参考x264编码器的基本架构和主要函数接口实现了xAVS全Ⅰ帧编码器的设计。简要分析了选取x264编码器架构的原因,比较了AVS与H.264/AVC(简写为H.264)编码标准在全Ⅰ帧编码方面的不同与特点,介绍了xAVS全Ⅰ帧编码器设计的重点,与rm52j在相同条件下的实验结果进行了对比,看出本设计是成功的。     

基于场景切换的B帧量化参数分配方法

H.264/SVC实现了对基本层码率控制,但对于视频序列中场景切换并没有有效的检测,也没有考虑到场景切换对视频编码质量的影响.本文结合H.264/SVC特有的分层B帧预测金子塔编码结构,首先提出一种改进的基于图像复杂度的实时场景切换检测算法,结合场景切换的类型,再对存在场景切换的GOP编码单元中时间分级的高层B帧量化参数进行修改.实验结果表明在不产生信道码率突变的前提下,明显改善了场景切换处的视频质量.     

H.264视频编码的三步全搜索运动估计改进算法及性能仿真研究

随着H.264标准的确定,网络传送的阻塞、错码等问题已成为了网络视频传输的研究热点,与此同时FPGA强大的并行能力实现了巨大复杂的运算,使得全搜索运动估计成为了急待解决的问题。为了进一步优化H.264视频编码的实时性及改进视频压缩性能的好坏。设计了一种全搜索运动估计模块的算法,确定了峰值信噪比PSNR值来实现图像质量评定;完成了新的三部全搜索算法设计;通过Modelsim仿真验证完成存储单元功能模块、数据选择功能模块的设计。系统测试表明:波形仿真结构验证了整体结构的正确性;FPGA的结果进一步完成了运动矢量采集成功的验证。对固定块大小范围的运动估计、结构以及数据流的设计研究对于FPGA的进一步大批量应用具有一定的意义。     

基于H.264编码的视频发送/接收系统的设计

为了在同等条件下得到更好的应用,应选择合适的视频编解码工具.介绍了H.264编码的优点,提出基于H.264编码的视频发送/接收系统框架,并分析了实现该系统的关键过程.     

基于AVS音频编码的信息隐藏方法

提出了一种基于AVS音频编码的信息隐藏方法.该方法基于AVS独特的量化与位平面编码模块,使用位平面嵌入与比例因子修改技术,可以有效降低编码器码率控制对信息隐藏效果的不利影响,而且不使数据载体音质受到破坏.在量化过程中实施信息的嵌入,嵌入过程中主动修改比例因子以降低量化噪声.将隐藏信息进行矢量分组与位平面处理,进而在量化过程中将其嵌入到量化频谱中.仿真结果证明：该方法可以有效降低编码器码率控制对信息隐藏效果的不利影响,且嵌入隐藏信息后AVS音质也无明显损失.