帧频和响应时间对移动显示LCD图像质量的影响

应用视觉感知实验的方法对移动显示(手机)用LCD的运动图像质量进行了主观评价,研究了帧频、响应时间和视频图像内容对运动图像质量的影响.通过对实验数据的统计分析,发现三者对视觉感知的运动图像质量均有统计学意义的影响.帧频较高的运动图像质量较好,且存在一个最优的频帧;响应时间较长的运动图像质量较差;而视频图像内容不同,被感知的运动伪像也不同,模糊和跳跃是最容易被感知的运动图像失真.     

基于模糊聚类的运动对象分割算法研究

为了从视频序列中分割出完整的、一致的运动视频对象,该文使用基于模糊聚类的分割算法获得组成对象边界的像素,从而提取对象。该算法首先使用了当前帧以及之前一些帧的图像信息计算其在小波域中不同子带的运动特征,并根据这些运动特征构造了低分辨率图像的运动特征矢量集;然后,使用模糊C-均值聚类算法分离出图像中发生显著变化的像素,以此代替帧间差图像,并利用传统的变化检测方法获得对象变化检测模型,从而提取对象;同时,使用相继两帧之间的平均绝对差值大小确定计算当前帧运动特征所需帧的数量,保证提取视频对象的精确性。实验结果证明该方法对于分割各种图像序列中的视频对象是有效的。     

结合插帧技术的压缩视频质量增强算法

为了提升压缩视频的清晰度和帧率，提出了一种结合插帧技术的压缩视频质量增强算法。该算法主要包括帧率上变换部分和去压缩部分。在帧率上变换子网络，首先利用特征提取模块捕获相邻两帧的时空特征信息；其次使用插帧模块生成中间帧；最后将所有的视频帧和特征提取模块输出的特征信息一起输入去压缩子网络，进一步提高重建结果的质量。实验结果表明，该算法合成的视频帧更加自然真实，且能有效地去除压缩伪影，提升视频帧的主观与客观质量。     

基于背景差分和信息熵的运动目标检测算法

提出一种目标检测算法,首先选取视频的第一帧作为背景帧,运用加权累加图像方法更新背景图像,背景图像的更新速率通过相邻帧的差分结果决定,再运用背景差分算法提取出运动目标。计算运动目标的区域的熵值,通过熵值判断出特征目标。实验结果表明,该算法简单,稳定性好,能够较好解决动态背景的问题并且检测出特定目标。     

一种基于运动矢量的运动物体提取方法

为提高视频运动物体提取的准确性,提出了一种新的基于运动矢量信息的视频运动物体提取方法.将与运动矢量信息相关的分割因子用于运动物体提取的判据,然后通过对每帧图像构建分割因子矩阵,对每一帧分割因子矩阵进行二维熵门限判决,实现对视频序列中的运动物体的提取.研究结果表明该算法对于全局运动比较稳定且运动物体的速度较慢的序列具有较好的提取效果,提取成功率达90%以上.     

CCD相机偏置实时修正

为了抑制CCD相机视频处理链路中由于工作温度、器件老化等因素引起偏置变化对图像质量的影响,对整个视频处理电路采取实时偏置修正的方法．首先,为了获取每一帧图像经过链路时偏置的变化,分析并修改了CCD相机驱动电路和图像处理电路等模块的工作时序．然后在图像处理模块中计算每帧图像的像元偏置修正值,并对整幅图像的每个像元进行偏置实时修正．最后输出经过修正的图像．实验结果表明：图像经过实时偏置修正后,每帧图像的偏置值基本都在同一水平．在测试模式下,获得图像偏置的均值都在107DN左右．在CCD两路输出时,左右两路图像偏置的均值的差值由170．9DN减小到4．8DN．所以此方法不仅抑制了整个视频处理链路偏置的不稳定性,而且也消除了CCD双路输出时两路数据偏置的不同．     

基于稠密矢量场及自适应补偿的帧率上变换

为了有效解决视频帧率上变换中物体边缘出现的模糊和块效应等问题,结合运动估计,优化了矢量化后处理和运动补偿算法.在基于块的运动估计中,结合运动的时空相关性优化块匹配算法,提高物体边缘运动矢量的准确性;通过基于像素块相关性的插值算法,获取像素矢量场,并保持物体结构完整性;在运动补偿时,结合矢量后处理的分类信息,自适应地进行加权插值计算,提高内插帧的质量.实验结果表明,与传统方法相比,该方法在主观和客观质量上都有较大的提升.     

一种低复杂度的多参考帧选择率失真优化方法

视频在无线易错信道上传输,报文丢失会导致图像质量显著下降。多参考帧选择方法可以降低误码扩散,从而提高误码信道上传输视频的图像质量。但是参考帧选择方法也使得编码器计算复杂度大大增加。基于多参考帧选择技术提出一种低复杂度的率失真优化方法。该方法首先在编码器上重建误码图像,使得编码器和解码器上的参考图像一致,然后利用端到端率失真优化模型,在重建的误码图像与编码图像的上一帧图像中选择最优的参考帧。在进行率失真计算时,采用线性预测方法计算运动补偿后图像差值的方差,减少了运动估计运算,从而大大降低计算复杂度。实验结果表明相对于帧内刷新方法该方法显著提高图像质量,相对于一般多参考帧选择方法,在损失很小性能的情况下,大大降低了计算复杂度。     

压缩视频码流中运动矢量的提取

MPEG-2标准中，码流中的运动矢量代表了编码时相邻图像间的运动信息。提出一种针对MPEG-2中不同运动补偿方法的运动矢量两步法提取方法：首先选择性提取解码视频码流中的运动矢量，然后其进行滤波系数调整。分析结果表明经过简单滤波后的运动矢量符合显示时相邻图像间的运动信息。提取出的运动矢量经简单处理后可以直接应用于帧率增强。生成的图像保持了运动连贯性，显示效果良好，方法复杂度低。     

移动无线互联网接入中视频编码率控制策略

建立了用于移动无线互联网接入的视频编码转换模型,提出了自适应运动矢量估值方法.将编码转换码率控制分为图像层控制和宏块层两级,首先在总体上对每帧图像的编码比特数进行预分配,然后采用小波变换系数来表征图像特征,为帧内不同特征的宏块选用不同的量化因子,提出了一种新的码率控制策略.模拟实验表明:该方法在视频图像质量没有明显失真的前提下,提高了视频编码转换速度;编码转换输出码流和编码转换缓冲区占用量较稳定,重建图像的信噪比得到了明显的改善.     

基于互信息量的关键帧全局优化提取方法

关键帧提取技术是视频分析和检索的关键技术之一。提出一种基于互信息量的关键帧提取的新方法,把关键帧提取问题建模为一个多目标规划数学模型,可以同时解决提取关键帧的数量和位置两个主要问题。并且采用了图像信息熵和互信息量作为特征参数参与启发式算法的评价函数,可快速有效地进行子镜头的分割和关键帧的提取。实验证明该方法能较好地提取出视频序列的关键帧。     

基于位平面分布熵的图像检索算法

该文针对利用颜色直方图检索时存在的问题,提出了一种基于位平面分布熵的图像检索算法。首先将图像分解为8个位平面,然后采用对表征图像结构特征有意义的4个位平面的信息熵组成的熵矢量来多层次地对图像特征进行描述。为了避免图像中像素灰度值的微小变化对位平面的影响,又提出了采用位平面的灰度码表示方法。同时,考虑到位平面间的相关性,设计了相关权值矩阵,并采用马氏距离进行相似性度量。实验结果表明,该算法具有较高的检索率。     

Neural fuzzy motion estimation and compensation

Neural fuzzy systems can improve motion estimation and compensation for video compression. Motion estimation and compensation are key parts of video compression. They help remove temporal redundancies in images. But most motion estimation algorithms neglect the strong temporal correlations of the motion field. The search windows stay the same through the image sequences and the estimation needs heavy computation. A neural vector quantizer system can use the temporal correlation of the motion field to estimate the motion vectors. First- and second-order statistics of the motion vectors give ellipsoidal search windows. This algorithm reduced the search area and entropy and gave clustered motion fields. Motion-compensated video coding further assumes that each block of pixels moves with uniform translational motion. This often does not hold and can produce block artifacts. We use a neural fuzzy system to compensate for the overlapped block motion. This fuzzy system uses the motion vectors of neighboring blocks to map the prior frame's pixel values to the current pixel value. The neural fuzzy system used 196 rules that came from the prior decoded frame. The fuzzy system learns and updates its rules as it decodes the image. The fuzzy system also improved the compensation accuracy. The paper derives both the fuzzy system and the neural learning laws that tune its parameters     

A multistage motion vector processing method for motion-compensated frame interpolation.

In this paper, a novel, low-complexity motion vector processing algorithm at the decoder is proposed for motion-compensated frame interpolation or frame rate up-conversion. We address the problems of having broken edges and deformed structures in an interpolated frame by hierarchically refining motion vectors on different block sizes. Our method explicitly considers the reliability of each received motion vector and has the capability of preserving the structure information. This is achieved by analyzing the distribution of residual energies and effectively merging blocks that have unreliable motion vectors. The motion vector reliability information is also used as a prior knowledge in motion vector refinement using a constrained vector median filter to avoid choosing identical unreliable one. We also propose using chrominance information in our method. Experimental results show that the proposed scheme has better visual quality and is also robust, even in video sequences with complex scenes and fast motion.     

一种运动自适应的帧内插算法

本文提出了一种运动自适应的帧内插算法,可以用于逐行扫描的数字视频系统中做帧速率转换。该算法首先采用了线性预测块匹配搜索算法来估计内插帧中每一个象素的运动矢量;然后对得到的运动场进行中值滤波和判别,剔除运动不一致或错误的运动矢量;最后沿着运动轨迹线性内插得到内插帧的象素值。仿真分析表明本文提出的算法,在一个大的搜索区域进行快速搜索和判别,可以有效地解决内插帧中快速运动目标的运动模糊和有切换帧时的图象重叠,提高了帧速率转换中内插帧的主观视觉质量。     

自适应联合相邻运动矢量的运动补偿插值算法

帧率上采样作为一种视频后处理技术,通过对原始视频插值得到高帧率视频,满足人们对高帧率视频的需求.传统基于重叠块的插值补偿算法会带来块效应或鬼影现象.为了解决这一问题,人们提出联合匹配块及其相邻块预测的方法,但是复杂度高,效果不明显.基于以上几点,本文提出一种自适应联合相邻运动矢量的运动补偿插值算法(Joint Motion-Compensated In-terpolation Algorithm Using Adjacent Block Motion Vectors Adaptively,AJ-MCI).在该算法中,将运动矢量矫正和运动补偿插值算法相结合,同时运动补偿模块中自适应地联合相邻匹配块,以最大限度刻画真实运动轨迹.实验结果表明,本文算法能很好的提升视频的主客观质量,同时保持较低计算复杂度.     

基于聚类的视频镜头分割和关键帧提取

镜头分割是基于内容的视频检索和浏览首先要解决的关键技术。视频分割为镜头后,下一步的工作就是进行关键帧提取,用以描述镜头的主要内容。提出了一种改进的基于聚类的镜头分割和关键帧提取算法．在无监督聚类中引入一个参考变量,解决了利用无监督聚类进行镜头分割和关键帧提取时可能产生的帧序不连续或分割错误的问题。在关键帧提取阶段,将镜头分割为子镜头后,引入图像熵的概念提取关键帧。实验结果表明了改进算法在镜头分割和关键帧提取方面的有效性。     

快速平滑点特征轨迹电子稳像

为了提高机载成像系统输出视频的图像质量,提出了一种快速平滑点特征轨迹的稳像算法。以消除全局运动估计的帧间匹配累积全局运动、实现长时快速稳像为目的,建立有别于传统实时稳像模式的系统框架。首先采用SURF算法从原始的抖动视频中提取不稳定的特征点;其次利用Delaunay三角剖分算法判断特征点的邻接性,生成点特征轨迹;再次采用Kalman 滤波器对不稳视频中得到的点特征轨迹进行滤波处理,得到平滑的点特征轨迹;最后由原始点特征轨迹和平滑点特征轨迹估算出直接需要补偿的全局运动矢量。实验结果表明:该方法不仅能够实时处理失稳航摄视频,有效改善机载成像系统的图像质量,而且能够估计出相互独立的帧间全局运动矢量,可以应用于需要长时间稳像的场合。     

运动补偿在等离子体显示屏中的应用

等离子体显示屏在显示运动画面时会出现伪轮廓线等动态失真现象。一种解决方法是对子场显示信息进行运动补偿，但它需要对连续视频流进行准确运动估计。本文提出一种MPEG码流中运动矢量提取算法，并对运动矢量提取方法和全搜索块匹配法进行了比较。利用提取的运动矢量，讨论了部分子场运动补偿方法对等离子体显示屏图像质量的改进。仿真结果表明将运动矢量提取方法和部分子场补偿方法相结合可以明显的消除等离子体显示屏上的动态失真现象。