丢包网络中鲁棒的视频码率控制算法

在率失真统计分析的基础上，提出了一种丢包网络中联合控制图像级量化参数和最佳宏块编码模式选择的优化算法．该算法克服了以往码率控制方法和误码复原技术互不关联的弊病，利用Lagrange数乘理论，在给定的受限码率下求得最优的图像量化参数和帧内刷新率，使得视频信源编码和信道传输总失真最小．实验结果表明，本算法能够获得比传统算法更高的性能增益．     

Complexity scalable control algorithm for intra coding in H.264 under energy constraints

In this paper,the complexity of intra coding is first analyzed so as to achieve a weight of complexity measurement for each intra mode.Then.a new complexity sealable control algorithm for intra coding in H.264 is proposed,based on the rearrangement of the order of candidate modes and an efficient complexity allocation and control(CAAC)scheme at the macroblock(MB)level.The candidate modes of each MB ale rearranged according to the local-edge information.Experimental results show that our proposed algorithm can make an appropriate cut-off point of the candidate modes sequence adaptively according to the current energy condition of a mobile device,so as to adjust the complexity at any level while maximizing the video quality,which can prolong the operational lifetime of the battery with minimum degradation in video quality.     

基于听觉模型的自适应水印算法设计

针对音频数字水印算法抗攻击的问题,深入研究了基于人耳听觉模型的音频数字水印算法．给出了典型的基于人耳听觉模型的音频水印算法流程．提出了基于自适应量化步长的音频数字水印算法,详细分析了量化步长的自适应选取原理及计算公式,使得量化步长的选取能够动态的适应音频载体文件数据能量的变化而发生改变,提高了音频数字水印算法的抗攻击能力．实验测试结果表明,相对于固定量化步长的音频数字水印算法而言,在音频文件进行压缩攻击和低通滤波等攻击手段时,所提取的音频数字水印文件的相关系数能够达到90％以上,表现出良好的抗攻击能力．     

A global rate-distortion optimized approach for H.26L low bit rate robust video over the Internet

In recent years, more and more applications of video communication over the Internet have been extended, so the demand for reliable transmission of compressed video in a packet loss environment is ever increasing. Rate-Distortion optimized mode selection is a fundamental problem of video commnunication over packet-switched networks, but the classical R-D method only considers quantization distortion in the source and hence it cannot achieve global optimality. Here we introduce a new global R-D optimal MacroBlock coding mode decision scheme for the new H.26L video compression standard. Based on the Internet packet loss model of Bernoulli and Gilbert, this R-D mode decision approach can result in better error robustness than classical method. Furthermore,our experimental results also demonstrate its superior adaptive error resilience and feasibility.     

面向无线信道的H.26L编码模式判决策略

在对H．26L视频编码中帧内帧间宏块编码失真和传输误码失真及扩散的理论分析基础上，提出了一种面向无线信道的H．26L编码模式率失真优化判决策略。考虑在编码模式选择时结合信道误码扩散模型，通过简化的率失真判决策略，使编码视频流具有很好的自适应误码恢复能力，且计算复杂度较低。典型无线信道环境中的测试结果表明，在增加不多计算量的情况下，该算法比传统方法具有更强的抗误码鲁棒性。     

多扫描双向参考的快速帧内预测算法

为了进一步提高帧内预测算法的编码性能,提出了一种多扫描双向参考的快速帧内预测算法.首先通过边缘相关性选取最优的扫描模式,并通过预处理缩减单向参考预测模式的数量,然后以哈达马变换比为权重确定双向参考的预测模式,最后利用简化的率失真模型确定最终的预测模式,并用这些预测模式进行编码,大幅度提高了编码性能.仿真结果表明,与双扫描双向参考帧内预测算法相比,该算法在大幅度减少编码时间的情况下,不但使输出码率降低了2.74%,而且使重建图像的平均峰值信噪比提高了0.13dB.     

面向H.264 SVC空域-时域可伸缩编码的码率分配算法

提出一种面向H.264 SVC空域?时域可伸缩编码的码率分配算法。通过对SVC编码过程的分析, 设计了一个两阶段基于模型的码率分配算法框架。在每一阶段中沿空域或时域可伸缩性方向上, 码率分配问题都被描述为一个优化问题进行求解。在充分挖掘层次间相关性的基础上, 提出空域、时域视频层的失真和码率模型。利用所得到的率失真模型, 使用拉格朗日乘数法, 求取该分配问题的最优数值解。实验结果表明, 新的率失真模型所提供的高效码率分配算法, 大幅度提高了现有参考代码JSVM的性能, 其编码效率平均增益达1.22 dB。     

高码率平滑图像质量自适应量化控制算法

针对MPEG-2纯Ⅰ帧编码情况，在MPEG-2TM5自适应量化控制算法的基础上，提出了一种基于平滑图像质量的高码率下自适应量化控制算法。根据已编码帧的复杂度平滑分配各帧目标码字，利用非线性方法使宏块的量化因子变化平缓，以达到高码率下提高图像质量的目的，仿真结果表明，在相同码率下重建图像质量(PSNR)优于TM5算法。     

基于率失真优化的ARQ比特分配

针对易错信道视频传输的ARQ（automatic repeat request）系统，综合考虑了基于错误隐藏的帧内刷新方法与ARQ重传比特数分配，提出一种率失真优化方法．实验结果表明，该方法在给定信道带宽和报文丢失率的情况下，相对于不带比特分配的ARQ系统，能够取得更好的图像质量，在低码率情况下尤为明显．     

率失真优化在H.264预测编码模式选择中的应用

文章论述信息率失真理论,在平均失真度D约束下,通过构造拉格郎日代价函数求解率失真R-D代价值.在H.264帧内、间预测编码模式选择中,采用率失真优化方法,选择率失真R-D代价值最小的模式为最优预测编码模式.通过H.264/AVC参考软件JM12.4,从峰值信噪比PSNR、码率bitrate和编码时间time 3方面分析预测模式选择中使用和未使用率失真优化方法对视频序列编码性能的影响.     

采用深度帧内跳过模式的3D-HEVC视频水印算法

考虑到目前针对3维高效视频编码标准的视频水印算法缺乏的问题,提出一种基于深度帧内跳过模式的视频水印算法.首先,分析深度帧内跳过模式的编码过程,并将该模式的4种预测类型分为垂直、水平两大类;其次,进一步分析帧内误差传播问题,对深度帧内跳过模式的预测类型与水印值不匹配的嵌入单元进行选择,以消除传播误差.最后,根据水印嵌入前、后的率失真代价变化来决定是否修改其预测类型.结果表明:在不同的量化参数下,平均每帧嵌入容量分别为649.567,340.155,173.286和58.130 bit,平均比特率变化分别为0.043%,0.046%,0.460%和0.018%.算法对比结果还表明:文中所提算法具有更大的嵌入容量,对比特率的影响更小,在对比特率影响小的同时具有一定的抗重编码攻击性能.     

星载SAR成像的R-D算法研究

对适用于星载SAR斜视情况下的距离-多普勒(R-D)算法进行了详细系统的理论分析,并对比了两种R-D算法的不同.分析了时域和频域两种距离徙动校正方法,证明了二次距离压缩的产生原因和实现途径.最后给出了成像结果,并提出了一些建议.     

一种用于监控视频编码的高效率模式选择算法

提出了一种基于宏块级运动预检测的模式选择算法.采用低复杂度的联合运动检测准则对当前宏块运动程度进行评估.根据当前宏块与空间相邻宏块的运动程度将宏块分级,并采用不同的编码模式判决方法.该算法能较好地区分背景噪声与运动物体,并尽可能保留运动宏块细节.对一些典型监控场景视频序列的仿真实验结果显示,该算法平均节约了75.2%的编码时间.与H.264参考软件中的模式选择算法相比,该算法不但节约了1.31%的平均码率,而且平均峰值信噪比提高了约0.08dB.     

一种改进的TMN8率失真模型

在视频压缩中,码率控制是必不可少的.通常码率控制算法使用一定的率失真模型来决策量化参数从而控制码率.H.263视频编码标准使用传统的基于DCT系数一致分布假设的TMN8率失真模型,但实际上DCT系数更接近拉普拉斯分布.为此,在基于DCT系数符合拉普拉斯分布的假设下,改进了传统的TMN8模型,得到了一种新的率失真模型.实验证明,这种改进的率失真模型在码率控制的精度和编码效率上都有较好的效果.     

HEVC帧内预测块尺度的快速选择方法

针对高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)中帧内尺度模式选择计算复杂度高的问题,提出了一种HEVC帧内预测块尺度的快速选择方法。基于图像的纹理复杂度,通过提前检测帧内预测块的绝对误差均值,选择预测块尺度类型,减少穷尽搜索代价计算过程。实验结果表明,该方法能够有效降低帧内预测块尺度模式选择的计算复杂度,在比特率平均提高3.09%的情况下,编码时间能平均减少29.87%,峰值信噪比平均提高0.031%。     

基于重建图像压缩率的量化方法

为了适应传输通道不同的带宽限制,目前各种图像编码算法通过调整量化参数QP的值来控制量化粒度,但是压缩算法的输出码率与量化参数QP值并没有显式的关系,造成QP值的选取很难与带宽约束相匹配。本文提出一种依据输出码率来控制量化粒度的方法QCR,可使压缩算法的输出码率尽可能贴近带宽约束。因为量化参数QP要映射成量化阶距Qstep,本文首先确定压缩算法的量化阶距Qstep与输出码率的关系,然后通过逆向插值确定64个给定的输出码率所对应的量化阶距Qstep,并根据这64个给定的输出码率修改相应的量化表和反量化表,从而建立了利用输出码率控制量化粒度的方法。实验部分采用AVS压缩算法,同样也适用于AVS2。由于AVS的量化表中含有整数DCT变换的小数部分,因此QCR方法用于调整H.264/H.265的量化表和反量化表时,必须与AVS的整数DCT变换有所不同。实验表明本文通过重建图像压缩率控制量化粒度的QCR解决方案是有效可行的。     

Macroblock-Level Rate Control Scheme for Video Encoders

Rate control plays an important role in video coding.An algorithm is proposed by Tsai et al in which maeroblock's coding order is rearranged to improve the coding quality.However,the complexityis very high due to the change of macrobiock's coding order.In this paper,a macroblocl-level rate control algorithm is proposed which recalculates the quantization parameter of each macroblock based on its significance.Simulation results show that the proposed algorithm not only achieves 0.1-0.6 dB in peak signal-to-noise ratio (PSNR) but also reduces 33%-55% total encoding time compared to Tsai's algorithm.     

高速铁路场景中基于MAB模型的多信道选择算法

针对高速列车越区切换过程中, 切换带为多信道分布的问题, 提出一种基于多臂老虎机(multi-armed bandit, MAB)模型的信道选择算法. 首先, 以置信区间上界(UCB)算法为基础, 通过设置信道空闲差异因子, 使算法快速收敛于最优信道； 其次, 通过引入满意通信概率(SCP), 衡量移动列车的通信质量, 分析与切换过程中误码率之间的关系； 最后, 利用最优信道选择比率、成功传输率和累积接入损失作为评判标准, 分析算法的性能. 仿真结果表明, 该算法的累积接入损失比原始UCB算法减少了约18.5%； 对比随机选择算法与原始UCB算法, 成功传输率提高了约30.2%和3.3%； 最优选择比率提高了约88.3%和13.5%.     

MIMO-OFDM中稀疏度自适应的信道估计方法

将压缩感知应用在稀疏度未知的多天线正交频分复用(multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing,MIM0-OFDM)系统信道估计中,提出一种2级阈值的变步长自适应匹配追踪(variable step size adaptive matching pursuit,VssAMP)算法,利用残差值确定第1级阈值调整稀疏度步长,提高信道稀疏度的估计精确度,利用噪声能量和信噪比(signal to noise ratio,SNR)确定第2级阈值控制算法迭代条件,降低小信噪比时信道重构误差.理论分析和仿真结果表明,该算法减小了初始步长对信道稀疏度估计精确度的影响,解决了VssAMP算法阈值难以确定的问题,相比原算法提高了信道估计精确度.     

文本分类中基于综合度量的特征选择方法

针对传统特征选择算法的不足, 提出一种新的特征选择算法. 该算法能综合度量一个特征在类内和类间的重要性, 并在3个不同的数据集上利用2个分类器与5个现有的特征选择方法进行了对比实验. 实验结果表明, 该算法进一步降低了特征向量空间的维度, 并有效提高了分类器的分类性能.