一种自适应的关键帧量化参数确定方法

以JVT-AA029提出的适用于基于分层B帧的分层预测结构的码率控制方案为基础,提出了一种自适应确定关键帧量化参数(Quantization Parameter,QP)的方法．根据起始QP、可用信道带宽和信源特性的经验关系式,计算用于编码视频序列中第一个关键帧的QP．对于其他关键帧,首先根据已编码帧的编码特性确定参考QP和目标比特预算值,然后使用率失真模型计算QP,并以参考QP为依据进一步调整计算所得的QP．实验结果表明,提出的关键帧量化参数确定方法使原JVT-AA029的码率控制性能平均提高了0.14dB; 同时,基于提出方法的码率控制方案能够更准确地达到目标比特率,与已有码率控制方案相比,平均性能提高了0.77dB．     

一种改进的H.264帧层码率控制算法

针对H.264码率控制算法在缓冲区控制上的不足,提出一种改进的帧层码率控制算法.对缓冲区进行监视,根据已编码帧实际缓冲与目标缓冲占用率的情况进行量化参数的调整.当实际缓冲偏离目标缓冲较大时,适当增大或者减小量化参数,使编码后实际缓冲更接近目标缓冲,防止缓冲发生上溢或下溢.仿真结果表明,对于纹理简单的序列,改进的算法在PSNR几乎不变的情况下,得到了更精确的码率控制,实际缓冲更接近目标缓冲,缓冲区占有率更稳定.     

无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧码率控制算法

基于分布式视频编码系统,提出一种Wyner-Ziv帧的码率控制算法.首先,通过理论推导和实验,提出了针对Wyner-Ziv帧不同系数带的率失真估计模型,并通过训练学习的方法针对不同系数带分别确定模型参数;然后,使用提出的率失真模型估计当前帧的编码码率,并结合目标码率约束确定最优量化矩阵;最后,为每个比特面分配相应数目的校验位,完成LDPC编码并输出.实验结果表明,在相同目标码率下,与现有无反馈码率控制算法相比,使用本算法可提高解码恢复视频峰值信噪比0.3～1dB,且编码端运算复杂度增加很小.     

Ⅰ帧QP设置算法及其在场景变换中的应用

针对H．264标准,提出一种改进的Ⅰ帧量化参数（OP）设置算法,以梯度算子来衡量Ⅰ帧编码复杂度,并由此得到Ⅰ帧的码率一量化（R-QP）模型．仿真结果表明,改进算法在峰值信噪比（PSNR）性能和码率控制的准确度上均有提高,能获得更为平滑的PSNR曲线图和视觉质量．将此算法应用于场景变换时,跳帧数目大幅度减少,视频质量得到进一步提高．     

I帧QP设置算法及其在场景变换中的应用

针对H.264标准,提出一种改进的I帧QP设置算法,以梯度算子来衡量I帧编码复杂度,并由此得到I帧的码率-量化（R-QP）模型. 仿真结果表明,改进算法在峰值信噪比（PSNR）性能和码率控制的准确度上均有所提高,能获得更为平滑的PSNR曲线图和视觉质量. 将此算法应用于场景变换时,跳帧数目大幅度减少,视频质量得到进一步提高.     

纹理感知多模式编码的帧存有损压缩算法研究

为了提高帧存储的压缩性能,该文提出了一种纹理感知多模式编码的帧存有损压缩算法.该算法首先感知区域纹理的方向性,为当前像素计算得到最优方向的参考像素,并方向性预测得到预测残差;然后根据运动方向的延续性和帧间同位置像素的量化步长的相关性,对率失真模型进行改进,以得到量化参数;最后针对不同纹理区域的预测残差特点,在游程编码、...     

基于内容复杂度的HEVC帧层码率控制算法

针对高效视频编码(high efficiency video coding,HEVC)在码率控制中采用平均绝对误差对图像复杂度估计不准确和比特分配偏差较大问题,提出一种基于内容复杂度的HEVC码率控制改进算法。该算法首先从帧层出发,估计出待编码帧的预测方差,并由此方差构建内容复杂度模型,然后通过复杂度模型对参数更新,实现对帧层码率的重新分配。以4种不同类型的测试序列为研究对象,实验结果表明,与R-λ模型标准算法及低复杂度的码率控制算法相比,提出的改进算法的输出码率更加接近目标码率,实际编码码率偏差平均减少了3.35‰和1.50‰,峰值信噪比的平均值分别提高0.27dB和0.09dB,视频视觉质量较好。所提算法可用于HEVC编码的码率控制中。     

“研究生论坛” 基于梯度结构相似度的HEVC帧内编码单元快速划分算法

根据图像相邻块的结构相似度关系,提出一种HEVC帧内预测编码单元快速划分算法。在帧内预测编码中,根据当前编码单元下层的四个子编码单元的平均结构相似程度来确定当前编码单元是否进行更深层次的划分,以达到修剪四叉树,减少计算复杂度的目的,实验结果表明,在码率增加较少和图像质量基本不变的情况下,提出的算法将HEVC帧内预测编码时间平均减少了36.67%-48.50%。     

H.264帧内预测快速算法

在研究H．264帧内预测算法的基础上，提出一种新颖实用的自适应帧内预测快速算法．首先，利用前一帧和当前帧对应位置宏块的帧内预测模式进行预测，从而减少当前宏块的预测模式数量，降低编码复杂度；然后根据量化因子。自适应地插入使用各种帧内预测模式的修正帧，并改变候选预测块的数量来保证帧内预测快速算法的准确性．实验结果表明，在码率增加小于3％，恢复图像平均峰值信噪比下降不到0．04dB的情况下，使用帧内预测快速算法，编码速度可提高22％～35％，满足实时视频通信的要求．该算法与H．264标准兼容，可用于实际视频通信产品．     

H.264的帧间/帧内预测模式快速选择算法

多模式运动估计使H.264比其它视频编码算法具有更高的编码效率,但同时也使计算复杂度明显提升.如果能在搜索进行之前先对模式进行筛选,除去不适用的模式,就可以减少不必要计算,大大提高运动估计的运算速度.通过分析各编码模式的特点和最佳模式分布规律,提出了帧间/帧内预测模式快速选择算法.按照从帧间模式到帧内模式、从大尺寸划分到小尺寸划分的模式选择顺序准则,基于最优匹配的检测来进行帧间/帧内模式的快速选择,略过不可能进一步降低率失真代价的模式,以降低编码过程的计算复杂度,从而提高编码速度.实验结果表明,该模式与全模式搜索相比,在图像质量和码率有少量变化的前提下,编码速度显著提高.     

自适应预测残差和量化矩阵的码率控制

为了进一步提高H.264中码率控制的性能,提出了自适应预测残差和量化矩阵的码率控制. 首先根据宏块梯度方向权值和简化率失真模型,确定是否对宏块进行离散余弦变换(DCT);然后通过新的比特分配模型计算宏块的量化参数,并通过坡度加权确定宏块的坡度系数,最终根据得到的量化参数(QP)和坡度系数计算宏块的量化矩阵,并使用该量化矩阵对宏块进行编码. 仿真结果表明,与H.264基本单元层码率控制算法相比,本算法在严格控制编码时间和输出码率的情况下,使重建图像的峰值信噪比(PSNR)值提高021dB.     

面向H.264的码率控制优化算法

基于视频图像编码前的参数信息和I帧图像复杂度的特征量分析,建立算法模型,提出了精确预测初始量化参数(IQPP)算法,该算法可准确预测初始量化参数. 实验结果表明,在低比特率视频应用中,IQPP算法对于视频图像的码率控制精度和率失真优化效果较以往方法有明显提高,而且可以获得较高的平均峰值信噪比（PSNR）值和稳定的重建图像质量.     

H.266/VVC分步全零块判决快速算法

为了减少编码计算复杂度,提出分步全零块判决快速算法. 基于硬决策量化公式推导固定阈值,判决出真全零块. 通过与变换块尺寸和量化参数（QP）相关的自适应阈值,判决出伪全零块. 通过提取出8个与量化结果密切相关的特征,基于全连接神经网络（FCNN）对剩余未判决的块进行最后判决. 实验结果表明,提出的分步全零块判决快速算法在Low Delay B和Random Access配置下,在性能平均损失分别仅为0.458%和0.575%的情况下,分别平均减少了7.382%和7.237%的编码复杂度.     

感知信道失真的GOP结构视频编码速率控制

针对采用GOP结构的低码率视频,提出了一种结合了信源失真特性与信道失真特性的信源编码的速率控制算法。该方法基于以GOP为单元的端到端的动态率失真模型,利用最小代价优化法搜索各帧的最佳量化参数。在不改变信源编码速率限制的条件下,通过合理地调整各帧之间的比特分配,有效提高了端到端的视频质量。实验表明,与JVT-G012相比,本文提出的速率控制算法对于中高速运动的视频序列PSNR的平均增益可达1dB以上。     

一种基于正弦模型的变码率低速率宽带语音编码算法

基于语音正弦模型,采用能量谱熵和子谐波谐波比率方法进行语音分析。根据最小二乘估计准则提取语音参数,引入多形态量化方法和幅度参数拟合量化模型,在对分裂矢量量化过程中采用动态时间归整的方法快速搜索码本,提出了一种变码率、低速率、宽带语音编码算法。仿真结果表明:在有效降低码率和算法复杂度的前提下,该算法具有语音参数分析精度高、实时性好和语音合成质量较高的特点,并能在汽车及音乐背景噪声下重建高质量语音。