一种基于对称的H.264帧内预测模式

为了减少视频编码中帧内预测的数据量，进一步提高帧内预测的精确度，提出一种基于对称的帧内预测模式IPMBS以及在该模式下的帧内预测编码的模式选择算法。该模式利用自然图像的对称性和图像相邻块的数据相关性进行帧内块预测，其算法综合考虑了相邻块中的若干像素，利用H.264中帧内预测编码的RD优化原则来自适应选择预测模式，达到提高预测精度以及提高压缩率的目的。基于H.264参考模型JM10.1的实验结果表明，该预测模式和算法在仅增加很少复杂性的前提下可以获得较好的压缩编码性能，并为帧内预测研究提供了新的思路。     

一种快速的帧场自适应编码算法

为提高隔行扫描视频的压缩效率,提出一种快速的帧场自适应编码算法。计算每个宏块对在帧、场模式下与前一帧相同位置宏块对的差异度,由此确定每个宏块对的编码模式,根据一幅图像中场宏块对与帧宏块对的统计信息,确定图像的运动剧烈程度,对运动剧烈的图像采用场编码,否则采用帧编码。实验结果表明,该算法在获得较高压缩率的同时,能降低计算复杂度。     

H.264帧间预测模式选择的快速算法优化

在H.264视频编码器帧内预测模式下,为确定一个宏块的帧内预测模式,会带来很大的运算复杂度,基于图像差分的帧间预测模式快速选择算法,采用测定图像序列平坦度的思想,能够实现快速帧间模式选择。可以有效减少模式搜索次数并能保证视频编码的质量,从而可大幅度降低编码时间和视频压缩的计算量,有效地减少了帧间模式选择算法运算复杂度,有利于实际应用。     

基于双边信息的分布式视频压缩感知模型研究

针对传统视频编码技术计算量大和复杂度高的缺点,提出一种基于双边信息的分布式视频压缩感知算法。该算法将压缩感知技术与分布式视频编码技术相结合,把视频序列分为Key帧和CS帧,Key帧运用传统的帧内编码和解码,CS帧编码端运用压缩感知编码,解码端运用视频块内与视频块间的双边信息和梯度投影算法进行优化重构。通过双边信息的运动估计和压缩编码器的设计,实现基于双边信息的分布式视频压缩感知模型的构建。仿真结果表明该模型既可以实现高效编码,又可以实现复杂度由编码端向解码端转移,在较低的采样率下,提高视频的压缩能力和传输速度。     

自适应分割的视频点云多模式帧间编码方法

基于视频的点云压缩(Video based point cloud compression, V-PCC)为压缩动态点云提供了高效的解决方案,但V-PCC从三维到二维的投影使得三维帧间运动的相关性被破坏,降低了帧间编码性能.针对这一问题,提出一种基于V-PCC改进的自适应分割的视频点云多模式帧间编码方法,并依此设计了一种新型动态点云帧间编码框架.首先,为实现更精准的块预测,提出区域自适应分割的块匹配方法以寻找最佳匹配块;其次,为进一步提高帧间编码性能,提出基于联合属性率失真优化(Rate distortion optimization, RDO)的多模式帧间编码方法,以更好地提高预测精度和降低码率消耗.实验结果表明,提出的改进算法相较于V-PCC实现了-22.57%的BD-BR (Bjontegaard delta bit rate)增益.该算法特别适用于视频监控和视频会议等帧间变化不大的动态点云场景.     

基于数学形态学的视频帧间压缩算法研究与实现

常用视频压缩算法DCT存在方块效应和飞蚊噪声,在低速率传输下更为明显,难以满足视频传输中带宽窄、质量高的要求。基于数学形态学的视频图像帧间编码技术,是运用帧间运动补偿的编码算法,该算法通过复合形态变换,用结构元素对宏块中的不规则小块进行开、闭运算,选取并滤出不规则小块,再对不规则小块的大小和运动矢量进行运动估计编码,采用绝对差分和找出匹配块,实现帧间预测。通过仿真可达到比较精细的补偿,提高了编码效率,在相同压缩比下可提高视频质量,弥补了DCT算法在图像传输中的不足,改善了图像传输效果,降低了运算复杂度,对网络视频图像的编解码及传输具有一定的实用意义。     

一种基于快速模式选择的H.264跳帧转码算法的研究

为使视频数据适应异构网络和不同终端设备,基于最新视频编码标准H.264的跳帧转码技术成为当前的研究热点。针对在H.264跳帧转码过程中,对所有帧间候选模式进行运动估计而耗费巨大计算资源等问题,在分析相邻帧对应宏块编码特性的基础上,提出一种基于宏块时域相关性的快速模式选择算法。该算法首先统计不同特性视频序列相邻帧对应宏块编码模式的相关性;选取相关性高的模式作为编码模式可选集合,以减少模式选择遍历数目;在对当前宏块进行编码时,根据前一帧对应宏块的模式从上述集合中选取模式进行遍历,以实现率失真优化算法的提前终止。实验结果表明,该算法在控制比特率增长4%的情况下,缩减编码时间近25%,说明算法在保证视频图像具有较好质量的前提下,能够有效降低算法的时间复杂度。     

基于同构多核处理器的H.264多粒度并行编码器

H.264码率低和视频质量高的优越性能以增加编码计算的复杂度为代价,如何开发适用于多核处理器平台的并行编码算法是提高其编码速度的重要研究内容,对于满足高清视频实时传输和大规模共享具有十分重要的意义.利用H.264开源编码器项目X264,在片级和数据级并行编码算法的基础上,通过分析图像帧之间的参考关系,提出并实现了B帧个数可变的帧级并行算法;根据宏块之间的参考关系,设计了一种类似流水线的宏块级并行方法;基于Intel同构多核平台,提出融合帧级、片级、宏块级和数据级4种不同粒度的并行编码方案,开发了H.264多粒度并行编码器.实验结果表明,在码率增加不大的情况下,H.264多粒度并行编码器可以很好地提升编码加速比,视频编码质量符合高质量的要求.     

自适应阈值的宏块MAD快速帧内算法

最新的视频压缩标准H.264/AVC具有极高的压缩率,但其算法极其复杂,编码时间较长,无法达到实时应用的要求。针对其帧内预测算法的特点,提出了一种基于MAD的自适应阈值快速帧内预测算法。算法充分利用宏块的MAD（平均绝对误差,Mean Absolute Differences）信息及时空相关性,在进行帧内预测之前先对宏块预判,同时采用自适应阈值的方法在帧内4×4（I4）和帧内16×16（I16）预测模式之间快速进行选择;然后针对I4预测,采用阈值法在9种预测模式间快速选择,从而减少了算法的复杂度,提高了压缩速度。实验结果表明,所提的算法在码率只有少许增加的情况下,编码时间平均减少61.3%,PSNR值基本不变。     

基于字典学习的卫星图像压缩算法研究

针对卫星图像的特点及当前卫星图像在传输和存储上面临的问题,提出了一种基于稀疏表示的卫星图像二级无损压缩算法。通过传输稀疏表示后的稀疏系数来代替图像本身的传输,完成对卫星图像的第一级压缩;对非零稀疏系数先作预处理后实现聚类,然后依据聚类索引对原始非零稀疏系数的位置排序;最后对处理后的非零稀疏系数和位置数据分块,并利用改进的自适应哈夫曼算法对非零稀疏系数的数据块编码,利用差分编码和改进的自适应哈夫曼算法对位置数据块编码,完成对图像数据的第二级压缩。实验结果表明,与传统算法相比,所提算法具有明显优势,改进算法的压缩率是传统算法的1/3~1/2,且可同时实现卫星图像的高倍无损压缩与高分辨率重建。     

一种实时低成本压缩算法的VLSI实现

针对传统视频图像压缩算法时延长和成本高的问题,提出一种新的无损/近无损视频压缩算法。该算法由码率控制器和熵编码器组成,其中码率控制器通过对已有信息进行分析（上下文）来确定当前宏块的可用比特数,然后根据大量实验得出的高效Huffman码表,并结合位平面编码器对残差进行编码。实验结果表明,文中提出的视频图像压缩算法能够工作在300 MHz,吞吐量最差为1.3 pixel/cycle,同时仅用一块120＊720的SRAM来存储上一行像素值,因此很好地解决了时延和成本问题。     

基于分类重排LZW的图像无损压缩算法

在遥感、医学等许多应用领域中,出于对图像质量的要求,图像一般必须进行无损压缩。针对现有方法的局限,提出了一种无损压缩算法。该算法利用图像灰度分布对压缩比的影响,首先对像素进行灰度分类并用掩膜图记录类别信息,然后采用Hilbert曲线将各类像素进行块间和块内重排,最后采用LZW(lempel-ziv-welch)算法对掩膜图与各类像素的数据流进行编码。经过对多幅标准测试图像以及遥感图像的实验结果表明,本文算法在总体上具有比LZW、行程编码RLE(run length encoding)和霍夫曼(Huffman)等方法更高的压缩比,并且易于实现。     

一种改进的基于压缩感知的心电压缩算法

为了解决远程动态心电记录仪数据量过大的问题,并且克服基于压缩感知的压缩算法压缩比有限的问题,提出压缩感知压缩与移位差分位压缩结合的心电数据压缩算法,移位差分位压缩算法是无损压缩算法,在不影响压缩感知重构精度的前提下进一步提高压缩比。经实验证明,该方法将压缩感知原有4倍的压缩比最高提高到11倍,最小为4.81倍,压缩端的计算复杂度为O(N),满足远程动态心电记录仪的需求。     

基于小波包变换的指纹图像分级压缩算法

针对指纹图像中频分量丰富,高频和低频分量相对较少的特点,利用小波包分析提出了一种指纹图像分级压缩算法。将小波包变换后的指纹图像按能量多少进行分级,对包含能量较多的中频子图像,采用无损差分脉冲编码调制（DPCM）,对包含能量较少的低频和高频子图像,采用嵌入式零数编码（EZW）算法;并将压缩图像码流与特征点信息相结合进行图像重建。仿真实验表明,该算法在保证重建质量的前提下,比传统的小波零树编码算法压缩比平均提高了约1.832,信噪比平均提高了约4.07,平均运算时间减少了约26%。     

基于增强对象的监控视频编码算法

针对视频监控系统中的视频压缩问题,提出一种基于对象的监控视频编码算法,采用主观视觉质量而不是传统的峰值信噪比作为重建图像评价指标以满足监控视频的特定要求,对监控区域进行可控增强以提高视觉效果。实验结果表明,与H.264相比,该算法能以较低的复杂度实现重建视频中监控对象更高的主观质量,同时具有较高的压缩效率。     

由MPEG-2到无损视频压缩系统的研究

在MPEG-2标准的基础上研究,从硬件设计和算法性能的角度出发,开发了两种方案的无损视频压缩系统算法。对比于最好的无损静态图像算法JPEG-LS和CALIC算法,实验结果显示我们设计的算法在压缩率上,超过JPEG-LS算法最高为70%,超过CALIC算法最高为65·9%。     

一种JPEG无损压缩算法的仿真与实现

研究图像压缩算法优化算法的效果,针对目前通用无损压缩算法都难以对JPEG文件进行压缩,提出了一种洗牌算法和无损压缩算法相结合的无损压缩方法。在将JPEG图像文件进行压缩前对文件进行有效规整,产生冗余,然后再结合通用无损压缩算法进行无损压缩进一步去除文件内部信息冗余。进行仿真实验验证,算法能够进一步将JPEG图像文件无损压缩1%-3%。结果表明,上述算法能进一步无损去除文件内部冗余,减小文件体积,算法简单,时间复杂度低,易于实现,是一种有效的快速图像压缩算法。算法已经获得专利保护。     

一种用于智能卡的人像信息压缩算法

为了提高现今被广泛使用的智能卡的安全性，本文提出了在智能卡中加入持卡人人像信息的方案，并且针对方案中由于智能卡容量的限制而引起的彩色人像信息的压缩问题提出了一种基于人像特征的分级压缩算法。该算法把无损压缩与有损压缩统一在小波变换的框架下，首先在图像中检测出人脸区域，然后对该区域采用无损压缩或低压缩比有损压缩，而对其它区域则采用高压缩比有损压缩。实验证明，该算法在压缩比和重建图像质量上取得了较好的效果。     

几种常用无损数据压缩算法研究

随着网络承载的信息量的飞速增长,数据压缩必然会备受人们重视。数据压缩可分成两种类型,一种叫做无损压缩,另一种叫做有损压缩。文中主要介绍目前用得最多和技术最成熟的无损数据压缩技术,按照无损压缩方法采用的压缩技术的不同,从基于统计的压缩思想和基于字典的压缩思想两个方面对其中最具有代表性的无损数据压缩方法进行了详细的分类讨论和优缺点比较,并对基于字典压缩算法的一些成熟的改进算法进行了汇总介绍,便于对无损数据压缩技术感兴趣的同志学习参考。     

多视点立体音视频压缩编解码同步研究

为了更好地解决多视点立体视频数据的音视频同步问题,提出了一种基于Direct Show的多视点立体音视频信号压缩编解码同步方案。根据多视点立体视频的光栅显示特点,充分利用了立体视频帧内以及帧问的冗余相关性实现了立体视频数据的无损压缩,同时针对音频数据采用了基于子带编码的方式进行压缩,最后将多视点立体视频与音频数据通过压缩编码后写入立体视频文件,并在解码端通过同步控制机制实现了音视频的同步。实验结果表明,此方法能有效地实现多视点立体音视频同步。