码率可分级小波视频编码算法的研究

对于多种视频传输业务,传统的分层可分级性已不能很好地满足要求,编码器需要提供码率可分级性.采用改进的零树小波编码算法生成了高性能的嵌入式码流,实现了一个码率可分级视频编解码器.而在码率可分级编解码算法中,同一码流需要在较大的码率范围内保持编码效率.目前的解决方案在目标码率提高时,重建图像的质量得不到有效的改善.指出了码率可分级编码算法不仅要考虑误差扩散问题,还要考虑帧间依赖关系,并提出了一种新的算法.实验结果表明,该算法使同一码流能在多种码率下提供更好的重建图像的质量,而且所提算法可用于其他采用运动补偿算     

一种整体较优的RCPT码删除矩阵新算法

由于无线信道的时变、高误码等特性，要求信道编码方式不仅具有较强的抗误码能力，而且能够自适应的调整码率来适应无线信道状态的变化．码率可变的RCPT码能够实现这样的编码要求，但是RCPT码的编译码性能取决于其删除矩阵的选取．针对这一问题综合国内外的研究现状，提出了一种整体较优的求取RCPT码删除矩阵的新算法．这种算法利用不同删除矩阵求取算法的不同适用性，达到了在高、低码率下都能够取得较好编译码效果的目的．     

基于运动补偿的三维小波视频编码

提出了一种新的基于运动补偿的三维小波视频编码方案。通过对原始图象序列沿着运动轨迹进行时间维小波分解以及空间上的二维小波分解，得到不同的时间－空间三维频率子带。然后，将这些子带中的小波系数构成三维方向等级树结构，并采用改进的ＳＰＩＨＴ零树编码算法进行压缩。实验表明，此方法不仅提高了视频编码效率，而且易于进行码率控制，以及实现时间、空间分辨率上的可伸缩编码     

MPEG-4多媒体通信音频编码

详细介绍了ＭＰＥＧ－４音频编码标准,对其内部就不同码率和质量要求所提供的３种编码技术即参数编码、ＣＥＬＰ编码和时频编码进行了分析和比较。     

一种低码率下的新型宏块级码率控制算法

针对H．264编码方案，提出了一种实时的无需二次编码的低码率宏块级码率控制策略。为克服H．264码率控制模型的缺陷，首先提出了平均像素信息比特（APIB）的概念及其码率控制模型；然后在宏块层，根据各个宏块不同的编码复杂度进行准确的码字分配；接着通过APIB的变化来自适应地更新码率控制模型的系数；最后提出了完整的基于宏块的码率控制算法，并将其在JVT的JM85平台上实现。试验结果表明，与H．264中的码率控制算法JVT-G012相比，该算法不仅在控制精度上平均提高了0．171kbps，而且峰值信噪比平均提高了0．227dB，同时还较好地控制了输出码率和峰值信噪比的波动。     

参数音频编码算法研究

该文综合分析和比较了参数音频编码方案中的不同算法和最新进展，并详细描述了自地开发 的STNPro参数音频编码系统，在相同码率下它可以获得比MP3更好的性能。     

一种面向SVC的码率控制算法

H.264/AVC可伸缩性扩展视频编码系统(JSVM)提供了一种可伸缩视频编码(SVC)的解决方案,然而它本身并没有提供一种有效的码率控制算法.文中基于JSVM的分层预测结构,提出了一种全新的码率控制算法.首先在码率分配方面,考虑到分层B帧预测(或运动补偿时间域滤波(MCTF))结构,给出一种分层的码率分配方案;然后,针对不同类型和不同时间分解层各自的统计特性,分别为它们设计了不同的率失真(R-D)模型.实验结果表明,文中算法能够有效地控制码率,使得目标码率跟实际产生码率之间的偏差最大不超过2%;同时文中算法较大地提高了解码图像的质量,使得峰值信噪比(PSNR)在低码率端可提高1dB;另外,JSVM是通过不断调整量化参数(QP)使得实际产生的码率逐次逼近目标码率,较之这种尝试型的码率控制算法,文中基于模型的码率控制是在一次编码中产生最终的目标码率,从而大大降低了计算复杂度.     

基于综合因子的H.264码率控制算法

针对H.264的JVT-G012算法在帧层对未编码的P帧采用平均分配比特、忽略了图像复杂度和P帧在图像组(Group of pictures,GOP)中的位置对码率控制影响的问题,提出了一种新的H.264码率控制算法,先利用P帧的图像复杂度和P帧在GOP中位置组成的综合因子来调整P帧的目标比特分配,再利用已编码帧的历史信息来调整当前编码帧的量化参数.通过实验表明,与JVT-G012算法相比,本文算法不仅提高了视频图像的质量,尤其是运动剧烈和纹理复杂的视频序列的图像质量,而且使得输出的实际码率更接近目标码率,提高了码率控制的精准性;与已有算法相比,在保持视频图像质量的情况下,进一步提高了码率控制的精准性.     

基于贪婪算法的MGS编码优化方法

提出一种基于贪婪算法的MGS可伸缩编码的码率控制优化方法。该方法以较低的计算复杂度优化MGS编码,根据不同帧类型和质量层类型的统计特性分别建立不同的率失真模型,并基于贪婪算法确定MGS的片层优化分配方案。实验结果表明,该方法在相同码率下明显提高解码图像的质量,平均峰值信噪比可提高0.5 dB。     

SPIHT算法新的上下文建模方法

SPIHT算法不仅具有递进的传输能力,而且是一种效率较高的静止图像压缩方法。针对SPIHT编码过程中熵编码简单的上下文建模过程,提出了一种改进的方法。试验结果表明在多级子带分解后,适当的上下文建模可以进一步有效地提高SPIHT算法的性能,在相同输出码率的条件下,改进的SPIHT算法比原算法峰值信噪比提高将近0.2dB。     

基于整数小波变换和子带比特平面编码的图象压缩算法

在分析图象整数小波变换的基础上 ,提出了基于子带比特平面编码的压缩算法 .该算法将整数小波系数按子带分为若干比特平面 ,称之为子带比特平面 ,并采用简单高效的率失真优化算法确定子带比特平面的编码顺序 ,且这一顺序与图象无关 .按此顺序对子带比特平面进行自适应 MQ算术编码 ,便得到嵌入式压缩码流 .该算法可以从无损到有损 ,以任意倍率或质量进行图象压缩 ,压缩效率达到了浮点 EZW算法和 JPEG2 0 0 0整数小波编码方案的水平 ,而速度远快于这两者的速度 .该算法还具有复杂度低 ,占用内存少的优点 .     

基于小波包和心理声学模型的音频编码算法

文中提出了一种新的适用于实时多媒体应用领域的音频编码算法.该算法首先对音频信号进行小波包分解,然后在小波域中计算掩蔽阈值,最后根据从心理声学模型得到的信号-掩蔽比来对各子带小波系数进行动态比特分配、量化和编码.实验结果表明该算法将 CD 音频信号压缩到 64 Kbps 时,恢复信号的分段信噪比为 32.32 dB,主观上感觉无失真.该算法计算简单,可在不需任何附加硬件的 Pentium 133 MHz 个人计算机上实现实时音频编码.     

基于二维小波分解的图象编码

本文给出一个基于二维小波分解来进行图象压缩编码的方法。这里是使用正交小波变换来由行图象分解，得到一个图象的多分辨率表示，各频道分量对图象结构的把握是整体的，从更大程度上解除了图象象素之间的相关性，克服了由ＪＰＥＧ方法进行图象压缩编码而产生的块效应。对图象进行二维正交小波分解后，我们使用ＣＶＱ对小波系数进行编码，得到了较高的编码效率和重建图象质量。     

Scalable Audio Compression at Low Bitrates

A perceptually scalable audio coder generates a bit-stream that contains layers of audio fidelity and is encoded in such a way that adding one of these layers enhances the reconstructed audio by an amount that is just noticeable by the listener. Such algorithms have applications like music on demand at variable levels of fidelity, for instance using 3G and 4G cellular radio systems operating at different bit rates. While the MPEG-4 natural audio coder can create finely scalable bit streams using bit sliced arithmetic coding (BSAC), its perceptual quality at low bit rates is poor. On the other hand, the nonscalable transform-domain weighted interleaved vector quantization (TWIN-VQ) performs well at low bit rates. In this paper, we present a modified version of TWIN-VQ algorithm that generates a perceptually scalable bit-stream with many fine layers of audio fidelity. Using TWIN-VQ as our base ensures the best possible perceptual quality at low bit rates. Specifically, the proposed scalable algorithm performs as well as TWIN-VQ at rates of 8 to 16 kb/s and outperforms scalable BSAC by between 64% and 172% at rates of less than 24 kb/s.     

一种基于小波分析的多分辨运动补偿视频编码器的设计

为了在甚低比特率下实现对数字视频的有效压缩和编码,提出了一种混合的多分辨运动补偿零树视频编码方案。在该编码方案中,运动矢量的获取采用了可变块大小的多分辨运动估计算法,运动估算在小波域中进行。编码器的核心部分是同基于内容的自适应量化方法相结合的预测误差帧的小波零树编码,它产生了一种具有嵌入特征的比特流,从而为精确的速率控制和基于内容的位流调节提供了可能。基于上述编码方案的实验表明:在甚低比特率下,所提出的编码方案在峰值信噪比和恢复视频的主观质量方面都具有较好的性能。     

零树小波图像编码中的一种选择性系数扫描算法

针对图像作小波分解后各子带系数的分布特征,提出一种自适应的系数顺序选择算法,用于基于零树结构的图像编码中,结果表明,该算法在不增加编解码复杂度和码率的前提下,较为有效地保存了原图像的高频细节,改善了重建图像的视觉效果,在低码率的视频和图像编码应用中,该算法对视觉质量的改进尤为显著。     

Adaptive Signal Modeling Based on Sparse Approximations for Scalable Parametric Audio Coding

This paper deals with the application of adaptive signal models for parametric audio coding. A fully parametric audio coder, which decomposes the audio signal into sinusoids, transients and noise, is here proposed. Adaptive signal models for sinusoidal, transient, and noise modeling are therefore included in the parametric scheme in order to achieve high-quality and low bit-rate audio coding. In this paper, a new sinusoidal modeling method based on a perceptual distortion measure is proposed. For transient modeling, a fast and effective method based on matching pursuit with a mixed dictionary is chosen. The residue of the previous models is analyzed as a noise-like signal. The proposed parametric audio coder allows high quality audio coding for one-channel audio signals at 16 kbits/s (average bit rate). A bit-rate scalable version of the parametric audio coder is also proposed in this work. Bit-rate scalability is intended for audio streaming applications, which are highly demanded nowadays. The performance of the proposed parametric audio coders (nonscalable and scalable coders) is assessed in comparison to widely used audio coders operating at similar bit rates.      

结构相似指数噪声整形算法及其在图像编码中的应用

提出一种基于双树小波变换的结构相似指数噪声整形算法（SSIM-NS） 算法并将其应用于图像编码传输中。算法是在双树小波变换后的噪声整形过程中引入结构相似指数度量（SSIM）,自适应地调整增益因子以达到最大限度聚集图像能量减少小波系数的目的,运用SPIHT编码算法对噪声整形后的小波系数进行编码并传输。实验结果表明,该算法不仅能够有效地削减小波系数个数聚集图像能量,而且在低比特率条件下重构图像具有更高的峰值信噪比（PSNR）,能够显著提高解码图像的质量。     

H.264/SVC比特自适应分配的等级B帧码率控制算法

为减少码率控制中实际输出码率与目标码率之间的误差,改善视频序列编码尾部质量下降的缺陷,同时针对可伸缩视频编码中码率控制算法的不足,提出一种自适应比特分配的码率控制算法。算法基于对根据相邻图像帧之间的相关性以及对恒定质量的考虑,在图像组(GOP)之间平均分配目标比特,而在GOP内部则根据编码复杂度自适应分配目标比特,同时适当调整初始量化参数(QP),再根据目标比特分别计算P帧、B帧的QP。对不同的视频序列进行了实验测试,其结果验证了算法的准确性和有效性。