基于率失真理论的低复杂度码率控制算法

为降低计算复杂度和提高图像质量，提出了一种新的码率控制算法.基于率失真理论，推导出了基于平均绝对差（MAD）的码率（R-Q）模型.编码过程中根据图像的复杂度分配帧层的目标比特数，在宏块层利用宏块的复杂度和运动信息计算其权重，并使用拉格朗日方法最小化失真度，确定宏块的最优量化器.实验结果表明，与测试模型8（TMN8）算法相比，该算法不用计算方差，计算量得到明显降低.与测试模型7（TMN7）和TMN8的算法相比，该算法能将码率更精确地控制在目标码率附近，减少了跳帧，图像质量更加稳定且有所提高.     

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.264到HEVC的低复杂度视频转码算法

针对H.264视频转码为下一代压缩标准高效电视编码（HEVC）视频过程中耗费大量时间的问题,提出一种低复杂度的视频转码算法.该算法充分利用H.264压缩视频流中包含的信息,基于图像复杂度和编码比特数之间的关系对每帧图像进行编码复杂度分析,并根据分析结果决定编码树单元的搜索深度范围;基于HEVC码流中Skip模式与H.264码流中各种模式的映射关系对Skip模式进行提前判决,通过对编码比特数的统计分析快速选择预测单元的对称与非对称分割模式;依据运动矢量的相似性,优化了HEVC运动估计过程中预测单元的搜索起点和搜索范围,进一步减少了转码过程的计算量.实验结果表明：该算法与参考算法相比转码速度获得了大幅提高,同时还保持了几乎相同的率失真表现.     

一种用于极低码率视频编码的码率控制算法

针对目标码率低于10kbps的视频编码的应用,提出了一种新的码率控制算法.建立一种自适应编码比特数分配模型,引入重建图像质量控制机制,通过衡量重建图像的质量调节码率控制参数.对交通监控系统中一个视频序列进行测试,采用新算法编码的视频序列的平均帧率比采用TMN8码率控制的结果提高了35%,平均信噪比提高了约0.7 dB.新算法在确保输出码率保持稳定的同时,也保证了重建视频具有稳定的质量,实现了帧率的自适应调节.     

一种面向低目标比特率的H.264码率控制算法

针对JVT-G012中未编码P帧平均分配比特,导致后续编码帧的比特分配不能快速响应帧间变化的问题,提出了一种面向低目标码率的基于缓冲回馈的码率控制算法.该算法能快速对低目标比特率下的码率调整做出响应,减少了原码率控制算法因调整当前帧码率而对后续编码帧比特分配的影响.多组视频序列的实验结果表明:相比原算法,在低目标码率下...     

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。     

一种改进的H.264分像素插值滤波算法

为降低H.264分数像素插值运算复杂度和存储访问量,提出了一种滤波系数可变、系数和不变的分像素插值算法。算法以目前视频编码标准H.264的分像素内插算法为基础,根据视频图像情况确定滤波系数。与H.264标准相比,可以降低18%的空间复杂度,计算复杂度相当,存储需求小。实验结果表明,该算法提高了峰值噪声比(PSNR),降低了比特率(Bit-rate),提高了编码性能。     

使用联合比特面译码的分布式视频编码

提出了一种联合比特面译码（JBPD）算法用于分布式视频编码。该方法利用量化系数已解码比特平面的结果作为先验信息,对其它比特平面进行解码,避免了独立比特面解码时存在的信源间相关性弱化,更充分利用了Wyner-Ziv帧与关键帧之间的相关性,可在不增加解码复杂度的情况下提升分布式视频编码的率失真性能。仿真结果表明,在其它环节相同时采用联合比特面译码算法的分布式视频编码系统比采用独立比特面译码的系统最多可节省比特率16.5%,并且随着量化级数的增多,性能提升更为明显。     

基于场景突变的码率控制算法

在视频编码中实际的视频序列一般是由不同的场景组成,在场景突变处,由于前后两帧在不同的场景中,空间相关性减小,导致视频编码质量下降,码率控制偏差较大.为了解决H.264视频编码中因场景突变而导致的编码质量下降等问题,提出一种改进的码率控制算法.用图像信噪比比值检测场景突变,在场景突变处提前结束编码当前GOP,将当前GOP未编码帧和下一个GOP合并为一个新的GOP,并修正码率分配.仿真结果表明,新算法在不增加编码器复杂度的前提下可以精确检测场景突变,提高后续帧的编码质量,减少编码时间.     

融合视频编码的低复杂度纹理自适应视频加密算法

针对现有视频加密算法复杂度高的问题，提出一种低复杂度的纹理自适应视频加密算法。该算法直接利用视频编码DCT系数和运动矢量建立阈值自适应的纹理估计模型，以此检测视频纹理区域并进行加密。考虑到视频编码效率和格式兼容性，选择纹理区域的DCT系数符号和MVD符号进行加密。该算法以应用广泛的H.264/AVC视频编解码器为验证平台，实验结果表明，该文提出的加密算法在确保视频内容安全性和压缩编码效率的同时，加密算法复杂度降低，待加密数据量减少。与现有纹理检测模型相比，该文纹理检测算法复杂度低，能够适用于实时性视频加密应用场景。     

面向H.264/AVC的宏块级码率控制算法

为了降低计算复杂度和提高H.264/AVC编码器的效率，基于一种相对简单的率失真（R－D）模型提出了新的宏块级码率控制算法，并在新算法中引入了一种自适应方法对目标码率分配和编码复杂度进行调整.相比以往算法在码率分配和参数更新中只利用了宏块绝对平均误差预测值的情况，新算法充分利用了已编码宏块的实际绝对平均误差值和相邻帧之间编码特性的相似性，保证了输出码率的稳定性和解码图像的质量.新算法还采用了一种跳块预判断策略来进一步降低编码复杂度.与JVT-G012码率控制算法相比，新算法在信噪比和输出码率基本不变的条件下，整个编码速度平均提高了约10%.     

Fractal image encoding based on adaptive search

Finding the optimal algorithm between an efficient encoding process and the rate distortion is the main research in fractal image compression theory. A new method has been proposed based on the optimization of the Least-Square Error and the orthogonal projection. A large number of domain blocks can be eliminated in order to speed-up fractal image compression. Moreover, since the rate-distortion performance of most fractal image coders is not satisfactory, an efficient bit allocation algorithm to improve the rate distortion is also proposed. The implementation and comparison have been done with the feature extraction method to prove the efficiency of the proposed method.     

P帧快速模式选择算法

针对H.264编码算法中,预测帧(P帧)编码模式的选择过程异常复杂,开销大的问题,提出了一种新的快速模式 选择算法,该算法利用直流系数能预先判定P帧编码模式的有效范围,缩小备选编码模式的可选范围,从而使模式选择的复杂 度大为降低。实验结果表明,该算法可以使编码时间降低54%～74%,峰值信噪比提高0.05dB～0.17dB,同时码率变化范围 为-3.14%～3.97%。应用结果表明,该算法在基于TI'sTMS320DM642视频压缩系统中1路D1视频的压缩速度为25帧/s。     

一种高效的OFDM比特功率分配算法

针对802.11a中的数字调制方式:BPSK,QPSK,16QAM,64QAM(星座图采用格雷码编码,每个子载波最多承载6比特),每次对?RT/6」个功率增量较小的子载波分配2bit.仿真结果表明:改进的比特功率分配算法与Hughes-Hartogs算法的比特功率分配结果一致,但是计算复杂度小于Hughes-Hartogs算法的50%,并随着传输速率或子载波数的增加而进一步降低.     

面向分层B帧编码的帧级别码率控制算法

为了更有效地支持分层B帧编码结构,提出了一种帧级别码率控制算法.首先,根据编码内容的复杂度和可用信道带宽自适应选择最佳初始量化参数;其次,根据分层B帧的编码结构特点,分别从图像组级别、时域层级别以及帧级别进行码率分配;最后,采用二次码率-量化模型计算量化参数并进行调整.实验结果表明,该算法与传统的码率控制方法相比,在提高码率控制精度的同时,能带来最高1.5 dB的峰值信噪比增益.     

(研究生论坛)一种新的自适应图像组结构算法的研究

针对固定图像组结构不能充分利用视频帧之间的相关性,提出一种新的自适应图像组结构方案。该方案主要利用W Z帧和相应的边信息之间差值的概率分布模型对成功解码WZ帧所需比特进行估计,并通过码率估计动态地选取合适的图像组结构。通过实验仿真结果表明:在不明显增加编码复杂度的情况下,新的自适应图像组结构比固定图像组结构的峰值信噪比(PSNR)提高了约0.4～0.7 dB。     

无线显示适配器码率控制算法与FPGA实现

对无线视频数据流的码率可变性、无线信道的高误码率引起的传输问题,提出了一种基于H．264码率控制技术草案JVT—H017的信道信源联合码率控制算法;结合无线信道状态和图像复杂度的预测,建立了有效的码率控制模型;在实际应用中,依靠降低计算复杂度,保证了实时性传输,同时保证一定的视频质量,实现帧层和宏块层的控制,并完成了算法的FPGA硬件设计。实验结果显示,在工作主频28．1MHz下,消耗逻辑门数约为4．8万门,可实时控制编码器编码,用于无线显示适配器。     

分形视频压缩的一种快速算法

在扩展的四叉树视频处理的基础上，分别对环形预测映射和帧间非压缩映射方法进行了改进，并且设计了将它们相结合的视频序列分形编码新方法。每个值域块由以往相邻的域块改成由相隔的图像帧中的相同尺寸的定义域块来逼近，而中间块则根据时间轴上高度相关性用插值方法得到。从而在实际图像序列压缩编码中，能充分地开发出时间上的相关性，减少编码时间。计算机数值试验的结果表明，该方法在低比特率40～250kbyte／s下，效果比较满意。     

带有模式选择的快速运动估计算法

为了减少视频编码标准H.264运动估计模块的计算复杂度，提出了一种带有模式选择的快速运动估计算法.基于编码块模式最终选择结果的统计分析，讨论了图像特征与模式选择之间的关系，得出大块模式选择的比例远高于小块模式.采用运动估计块匹配过程中得到的中间结果绝对值误差和（SAD）与运动矢量，分别给出了三条模式选择准则.将运动估计的直接搜索过程改进为先进行编码块模式判断，再进行选中块匹配搜索过程.实验结果表明，与全搜索算法相比，该算法平均搜索时间明显减少，同时保持了非常近似的解码图像质量和编码码率，保持了多模式运动估计的优点.