运动估计块匹配两级搜索算法

根据视频图像相邻块在空间上具有很大的相关性,吸收了矢量预测块匹配的核心思想,提出一种两级块匹配运动估计算法,在第一级中,首先根据矢量预测确定一个小区域,然后在此区域内进行快速搜索,如果在第一级中没有搜索到匹配块则进行第二级搜索,该算法可大大提高搜索速度.     

基于非局部自相似序列集的一类视频图像盲去噪算法

为提高具有帧间位移平移特性的视频图像的信噪比和去噪时效,本文提出了基于非局部自相似序列集的视频图像盲去噪算法.选取与待去噪视频图像前后相邻的若干图像帧,在每一图像帧中寻找具有典型特征的图像块群,并通过在前一帧图像中查找和该图像块群具有最小差异度的块群来确定帧间的精确位移;将待去噪视频图像划分成若干图像块,根据帧间位移快速构建每个图像块的自相似序列集;随后将每个自相似序列集中的二维图像块整合成三维矩阵后进行三维变换,并对变换系数进行自适应阈值处理;再将三维逆变换后的图像块融合生成去噪图像.实验结果表明,在噪声方差未知的情况下,本文算法所得去噪视频图像具有较好的信噪比和视觉效果,并且有较高的运行效率.     

H．264高清视频解码器中参考数据的获取及其硬件实现

提出了一种在H.264高清视频解码芯片设计中读取参考图像数据并用于运动预测的硬件实现方法。硬件设计是基于块尺寸可变的运动预测，根据一种确定的参考图像存储方式，在得到当前块的所有运动预测信息后，实现了运动预测中用于插值运算的参考数据的快速获取，并尽可能节省访问外部RAM的次数与时钟周期，以满足整个设计工程的需要。     

新一代高效视频编码标准HEVC的技术架构

一、HEVC编码结构HEVC采用基于块的预测变换混合编码框架,在编码时,输八视频信号的每帧图像被划分成一定大小的编码块。编码器编码的第一帧（或者是随机切入点Random Access后的第一帧）一定是采用帧内预测,它利用帧内块区域空间相关性进行预测编码,而不需要参考其他任何视频帧。视频序列中剩余视频帧,则大多采用帧间预测模式进行编码。     

基于块差值的半脆弱可逆视频认证方法

针对半脆弱可逆视频认证问题,提出一种基于块差值直方图调整的半脆弱可逆视频认证方法.在H.264帧内预测后重构的I帧Y分量中,通过预测残差对图像块分类.根据人眼视觉模型,在纹理复杂的区域嵌入比纹理平滑区域更多的水印.在接收端使用K-means对各块的差值进行聚类,自适应判断块差值所属区间,实现高准确率的水印提取.通过空间和时间认证之后,通过嵌入算法的逆操作实现无损视频还原.实验结果表明:提出算法具有良好的视觉效果,能够抵抗常规图像处理和噪声攻击,并实现对恶意篡改区域定位功能.     

一种基于贝叶斯决策的自适应运动估计算法

为了提高视频编码运动估计中运动矢量预测的速度和准确性,提出一种基于贝叶斯决策的视频自适应运动估计算法.该算法充分利用贝叶斯理论、运动矢量的空间一致性和己编码帧对当前帧的影响,根据视频中前一帧和当前帧的已搜索宏块的运动信息,以目标宏块周围3个宏块的运动矢量与目标宏块的运动矢量空间距离最小为原则,利用贝叶斯决策来得到目标宏块运动矢量的预测值.实验表明,该方法在图像重建质量基本不变的情况下,比DS,ARPS和ARPS-3具有更快的搜索速度.     

基于块时空相关性的H.264快速帧间模式选择算法

针对H.264视频编码器中计算量大的帧问模式选择部分,提出一种快速帧间模式选择算法,利用块编码模式的时空相关性,在视频序列连续帧时间与空间邻域内块最佳编码模式相关性统计分析的基础上,对当前待编码块进行先验预测,确定其初始候选模式,缩小编码模式选择的范围,最后通过设定自适应门限来提前终止模式搜索.实验结果表明:本算法在保证视频图像质量和编码压缩率的前提下,显著地降低了编码器的计算复杂度.     

一种新的H.264/AVC快速帧内预测模式选择判决算法

针对H.264视频编码标准帧内预测模式选择部分计算量大的问题,本文提出了一种快速帧内预测模式选择判决算法.该算法首先提出了一个新的算子,用来描述图像灰度分布信息,作为判断图像复杂程度的依据,进而提出两个对量化系数(QP)自适应的阈值,将图像分为平滑、变化剧烈和特征模糊3种.平滑图像宏块使用Intra_16×16模式预测,变化剧烈的宏块使用Intra_4×4模式预测,特征模糊的宏块使用标准算法预测.实验结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,使帧内模式选择计算次数减少30%以上,而且对传输码率基本没有影响.     

面向绘制质量的深度图像快速帧内编码

与彩色视频用来直接显示不同,在三维视频系统中深度视频序列的作用是在绘制虚拟视点时提供所需的几何信息,所以直接将现有编码算法应用于深度图像存在一定的局限性.针对深度视频序列的作用以及深度图像自身特征,提出了一种面向绘制质量的深度图像快速帧内编码方法,该方法包括基于深度图像统计特性和空域相关性的图像区域划分算法、HEVC的快速编码单元(CU)和预测块(PB)决策算法和帧内编码模式预先选择算法.实验结果表明:与直接利用HEVC测试软件编码深度视频相比,该快速算法在保证几乎相同的主客观绘制质量的前提下,每个视点的编码速度平均提升了35％以上.     

卫星视频帧内自适应误码掩盖新算法

在易发生错误的卫星信道的传输过程中,视频会产生误码和丢包.根据视频的边缘特征,将丢失块分成平坦块、边缘块和纹理块.然后,自适应地选择双线性内插、方向内插或者新方向加权内插作为内插方法,提高重构视频质量,加速误码掩盖过程.为了减少梯度计算量,将噪声像素从候选预测像素列表中剔除.为了准确地呈现图像的方向信息以及抑制噪声,选择Prewitt算子作为梯度滤波器.另外,使用分数像素内插来提高插值精度,适应高清视频应用.客观评价结果显示,在解码时间稍微增加的情况下,峰值信噪比大约提升了3dB.主观比较结果显示,提出的算法能够获得更高的视觉质量.     

一种基于H.264\AVC的差错隐藏方法

为提高在视频通信中重建图像的质量,针对H.264＼AVC视频编码标准的新特性,提出了一种新的基于H.264＼AVC的差错隐藏方法.受损的帧或者宏块导致的解码错误会在时间上和空间上扩散,该算法充分利用了基于模型的编码和宏块的空间、时间相关性来对受损帧或者宏块进行恢复.仿真结果表明这种方法在不增加比特率的情况下,使峰值信噪比值得到了提高.     

基于H.264帧内预测宏块融合置乱技术的安全通信研究

基于I、P、B帧中所有帧内预测宏块与整数离散余弦变换DCT(Discrete Cosine Transform)提出了一种融合加密方案。判断当前宏块的属性是帧内预测宏块,则将其DCT系数分层即宏块系数矩阵做转置变换,获得16个新的4×4子宏块,用混沌系统产生的密钥序列置乱子宏块后再加密子宏块中的系数符号。实验结果表明,这种融合加密方案不仅能有效防止块间相关性攻击和密钥攻击,同时也能满足视频的安全性和传输的实时性要求。     

Zero-Block Mode Decision Algorithm for H.264/AVC

In the previous paper , we proposed a zero-block intermode decision algorithm for H.264 video coding based upon the number of zero-blocks of 4 $,times,$4 DCT coefficients between the current macroblock and the co-located macroblock. The proposed algorithm can achieve significant improvement in computation, but the computation performance is limited for high bit-rate coding. To improve computation efficiency, in this paper, we suggest an enhanced zero-block decision algorithm, which uses an early zero-block detection method to compute the number of zero-blocks instead of direct DCT and quantization (DCT/Q) calculation and incorporates two adequate decision methods into semi-stationary and nonstationary regions of a video sequence. In addition, the zero-block decision algorithm is also applied to the intramode prediction in the P frame. The enhanced zero-block decision algorithm brings out a reduction of average 27% of total encoding time compared to the zero-block decision algorithm.      

基于感知的多视点视频编码宏块模式选择快速算法

多视点视频编码(MVC)采取可变块模式选择技术和 多参考帧技术显著提高了编码的压缩效率,但同时带来了巨大的 编码计算复杂度。为了降低MVC的计算复杂度,提出基于感知的快速MVC宏块模式选择 算法。基于人眼视觉感知的特点,利用视觉恰可察觉失真(JND)的概念建立MVC宏块的最优模 式和JND的联系,并利用该联系确定早期结束最优宏块模式选择过程的阈值,根据当前编码 宏块的JND与阈值的 关系自适应地减少每个编码宏块的模式搜索次数,进而减少MVC的方向搜索和参考帧搜索的 次数,以降 低编码的复杂度,提高MVC速度。实验结果显示,对于不同运动特性、内容、纹理信息、相 机间距和图像 尺寸的测试序列,提出的快速算法在率失真性能几乎不变的情况下平均节约76.00% 编码时间。     

一种基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法

结合H.264压缩编码标准的特性,该文提出一种新的基于H.264/AVC的视频可逆脆弱水印算法。算法先计算当前宏块预测残差块量化的离散余弦变换(DCT)系数的哈希值生成认证码,再把认证码作为水印信息嵌入到下一个相邻宏块活性最大的4′4块的最后一个非零量化DCT系数中。在解码端,通过比较认证码和提取的水印信息进行视频数据完整性的认证。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小,并且能对认证通过的视频数据进行还原和对认证失败的视频Ⅰ帧遭篡改区域进行有效的定位。     

一种基于H.264/AVC压缩域的GOP级视频场景转换检测算法

本文提出了一种基于H.264/AVC压缩域的GOP(Group of Pictures)级视频场景转换检测算法.该算法利用H.264/AVC基本档次码流中的帧内预测模式、运动矢量和宏块编码类型等可用信息,提出了基于子块的色度模式差异、累积运动值和累积帧内宏块数等三个判决准则,然后综合利用这三个判决准则,提出了一种GOP级的视频场景转换检测算法.实验结果表明,与现有的一个COP级场景检测算法对比,本文提出的GOP级视频场景转换检测算法可以获得更好的检测性能.     

高效的H.264空域错误隐藏算法

在视频传输过程中视频质量会受到受损宏块的影响而导致视频质量下降,针对此问题并兼顾错误隐藏效果和算法复杂度,提出了一种高效的空间域错误隐藏算法.首先根据设定的阈值判断当前帧中出错宏块是否满足时域替代条件,若满足就利用前一帧同一位置宏块替代出错宏块,否则就对出错宏块进行基于边缘检测的方向性内插.实验结果表明,该算法与JM测试模型中的方法相比,具有较好的错误隐藏效果且没有增加运算量.     

Error-resilient coding of H.264 based on periodic macroblock

For the compressed video, since an inter-frame depends on the previously encoded frame, the error in one inter-frame may propagate to the following inter-frames. In this paper, we present a new error-resilient coding scheme to alleviate the effect of error propagation for the new coding standard H.264. In this new coding standard, multiple reference frame is adopted to improve the coding efficiency. By making use of the reference frame buffer in the encoder, we can reference some macroblocks in every n/sup th/ inter-frame to the frame that is n frames interval away, and these macroblocks are named as periodic macroblocks. The periodic macroblock can efficiently alleviate the error propagation between two frames that contain periodic macroblocks. We prove it in theory that encoding selected periodic macroblocks will reduce the loss probability of pixel. The selection of periodic macroblock is based on the distortion expectation of each macroblock in every n/sup th/ frame. The number of periodic macroblocks in every n/sup th/ frame can be adjusted according to the available transmission bandwidth, as the periodic macroblock will consume little more bits. The simulation results prove that the periodic macroblocks can obviously improve the quality of video at different macroblock loss rates. When the macroblock lost rate is 15% in every frame, the PSNR of video sequence can be improved about 3dB with 5% bitrate increase.     

Improved macroblock level rate control for the spatially scalable extension of H.264/AVC

An improved rate control algorithm, designed for scalable video coders incorporating interlayer prediction, is proposed. Firstly, a Rate Distortion (RD) model for interlayer prediction involving the spatial enhancement layers is devised. An optimised Mean Absolute Difference (MAD) prediction model for the spatial enhancement layers that considers both the MAD from the spatial base layer in the same frame and the MAD from the corresponding macroblock in previous frames is also proposed. Simulation results show that the resulting algorithm produces accurate rate control with an average bit rate error of less than 0.26%. Compared with the JVT-W043 default rate control algorithm of the JSVM, the proposed algorithm improves the average PSNR by up to 0.53 dB or reduces the bit rate by an average of 10.95%. Furthermore, the proposed algorithm can be combined with the existing rate control scheme for H.264/AVC, resulting in further improvements.     

改进的空间下采样视频转码快速运动估计算法

提出一种基于输入码流信息和已转码码流信息的视频转码快速运动估计算法。本算法利用Alpha-激励均值滤波通过输入码流的运动矢量合成作为备选预测运动矢量之一,并利用H．264标准中帧间预测的方法通过已转码码流信息合成另一个备选预测运动矢量,共同作为EPZS运动估计算法的预测中心。结合图像的运动活跃性．自适应的调整运动估计的搜索策略。该算法比传统的运动矢量方法相比提高了1dB左右的PSNR,保持了较高的转码图像质量并与菱形搜索算法相比能够降低18％左右的转码时间。