显著图联合改进的JND模型

提出一种改进的基于显著性检测图联合估计恰可失真(JND)阈值的视觉感知模型,将人眼注意力机制引入JND模型,通过感知特点建模得到更为精确的JND 模型.首先通过改进的显著性检测算法得到相应的显著图,在计算JND 阈值的过程中,使用显著图来分配不同的权重给JND模型,并针对色度和亮度的不同给予不同的权重.基于空域的JND 模型主要用在计算图像中的平坦区域;而基于DCT域的JND模型更加适合计算纹理区域的阈值,新的模型还同时考虑加入对比敏感度函数和各种掩蔽效应因子.将改进的JND模型融合到新的视频编码软件HM 16.4中,实验结果表明,与HEVC 标准的数据对比,视觉感知质量没有明显下降.     

一种基于高效视频编码的选择性混合加密算法

针对传统视频加密方法无法保证兼容性等问题,提出一种基于高效视频编码(HEVC)的选择性混合加密算法。考虑到HEVC的高压缩比、高效加密标准(AES)与三重数据加密标准(DESede)的复杂性,选择HEVC编码器中读入的YUV视频帧数据作为加密对象,Y分量采用128位高级加密标准加密算法,U,V分量采用112位Trible DESede算法加密。实验结果表明,提出的混合加密使视频的峰值信噪比平均下降18 d B,感知加密性良好,可正常播放未解密的视频,兼容性与安全性得以同时保证。     

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。     

基于JND的H.264编码模式选择算法

提出了一种基于JND模型的H.264编码模式选择算法, 使用改进的基于DCT域的JND计算模型, 同时考虑了时空域CSF、亮度自适应调节、带内/带间掩蔽等因素, 对编码过程中产生的预测残差进行JND阀值计算; 在率失真计算过程中, 通过去除不可察觉的冗余系数进行主观质量优化. 实验结果表明, 在不影响视频主观质量的前提下, 该算法明显降低了编码产生的数据量, 提高了编码效率.     

融合空域相关和率失真代价的HEVC帧内编码算法

新一代视频编码标准HEVC采用基于编码单元(CU)四叉树递归的分割结构,与上一代视频压缩标准H.264/AVC的高档次相比,最高能够节省50%的比特数.然而,由于HEVC增加了更多的划分块尺寸和预测模式,导致了编码复杂度急剧上升.因此,本文提出了一种融合空域相关信息和率失真代价值的帧内编码模式.本文首先根据各序列的不同运动和纹理特性,通过寻找编码单元深度预测值和实际值之间的误差,从训练帧得到最佳的加权系数,最后决定编码单元是否继续分割;其次,将每个编码单元划分为四个子单元,计算每层的率失真代价总和,据此计算出率失真代价的阈值,按照每秒训练两帧情况更新阈值,以此阈值决定该编码单元是否继续分割.实验结果表明,本文算法相对于原始编码器,平均可以降低48%的编码复杂度,平均比特率BDBR仅增加0.91%,平均峰值信噪比BDPSNR仅下降0.05 d B.     

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.     

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.     

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。     

H.264/AVC到HEVC快速帧内转码算法

为加快H.264/AVC到HEVC的转码速度,提出一种快速帧内转码算法。针对H.264/AVC和HEVC两标准间帧内预测块尺寸的差别提出一种合并宏块的方法,利用该方法得出的编码信息预判HEVC中最可能的帧内预测尺寸及最可能的帧内预测模式并简化HEVC中四叉树划分过程,从而降低转码过程中帧内预测的计算复杂度。实验结果表明,在编码效率和视频质量损失很小的情况下,所提出的转码算法平均节省了63.20%的编码时间。     

新一代视频编码标准HEVC关键技术及其应用

ITU-T/VCEG和ISO-IEC/MPEG两大国际标准组织联合推出下一代视频编码标准(high efficient video coding,HEVC),主要为高清/超高清以及3D视频编码服务,目标是实现在保证H.264/AVC视频质量基础上,压缩率可提高50%.针对之前的编码标准,在介绍HEVC技术发展背景的同时,重点介绍了其预测编码和变换编码相结合的混合编码器框架,基于4叉树和扩分块单元的数据结构,多角度的帧内预测模式和采用先进运动矢量预测技术的帧间预测模式,以及其对并行化特有的数据处理方式和针对3D视频编码应用.最后,总结了HEVC的最新应用并对其未来发展方向进行了展望.     

采用小波变换方法的彩色图像水印方案

提出了一种基于离散小波变换的彩色图像水印方案.首先估计彩色图像的视觉临界形变,然后利用均值量化的方法将水印分别嵌入到彩色图像亮度分量和色度分量的小波系数中.水印嵌入的强度随着不同区域视觉临界形变的变化而不同,水印的提取不需要载体图像.仿真结果表明,该水印方案能够抵抗常见的图像处理攻击,并且水印的嵌入不降低载体图像的视觉质量.     

图像质量评价:融合视觉特性与结构相似性指标

图像质量评价是多媒体领域的一个基本问题.在现有结构相似性方案的基础上,增加最小可辨失真和视觉显著性评价用于构造一个新的图像质量评价指标.首先,考虑到人眼视觉系统的掩蔽效应,设计了失真图像的修正模型,以Sigmoid函数为基础,利用最小可辨失真阈值和图像的像素变化绝对值构建失真图像修正模型,对失真图像进行修正,使其符合人眼的感知效果;然后,考虑到人眼视觉系统的视觉注意特性,设计了图像区域权重模型,利用视觉显著性图像表征图像感兴趣内容,作为图像不同区域的权重;最后,计算修正后的失真图像与原图像的局部结构相似性,并利用区域权重对局部区域质量进行加权平均获得全局图像的质量评价值.实验结果表明,与同类度量指标相比,本文提出的指标在评价图像局部质量方面,更符合人的主观感知效果;在主观数据拟合方面,其均方根误差、相关系数等指标都得到提升;在运行效率方面,具有一个适中的计算复杂度,远低于性能优越的度量指标的运行时间.     

基于HAS的数字音频水印容量研究

该文从感知编码的角度出发，分析数据隐藏算法中可达到的最大理论水印信息隐藏量。在心理声学模型基础上，对于宽带单声道音频信号感知熵取值于3～5bps的范围，这就意味着对于未经压缩的音频信号，大量的水印信号可以添加到原始音频信号当中而不会产生失真。同时在信息论香农定理的基础上，将水印系统看作一种通信模型，分析人耳听觉模型对水印容量的影响。     

一种基于小波变换的自适应图像水印算法

提出了一种新的基于小波域的自适应鲁棒图像水印算法.算法结合临界视觉误差(JND),使得该算法在保证不可觉察下,加强了鲁棒性.该算法可以在没有原图情况下准确地检测出水印图像.对嵌水印图像作典型图像处理试验,表明该算法具有很好的鲁棒性.     

基于MOCCⅡ差分式跳耦结构电流模式滤波器

为了更有效地抑制偶次谐波及共模干扰信号,提出了基于MOCCⅡ的高阶差分式跳耦结构电流模式滤波器电路及设计方法．对提出的电路进行了截止频率为1MHz的四阶巴特沃斯滤波器的计算机PSPICE仿真．该电路对偶次谐波及共模干扰信号有较好的抑制作用,且保留了无源梯形网络灵敏度低的特点．     

一种用于篡改证明的小波域图像水印算法

提出了一种新的用于数字图像篡改证明的小波域脆弱水印算法。算法中引入了人眼视觉模型，使得算法有好的视觉隐蔽性。同时，该算法很好的克服了之前数字水印算法对篡改的综合分析能力弱的缺陷。此外，该算法能够用于多灰度级图像水印的嵌入。以嵌入多灰度级水印的数字图像为对象，对频域改动分析和局部空间篡改检测的试验结果都表明该方案是行之有效的。     

基于纹理差异视觉显著性的织物疵点检测算法

由于织物图像纹理多样化及疵点类别较多,为了更有效地检测织物疵点,结合织物图像特性及借鉴人类视觉感知机理,提出一种基于纹理差异视觉显著性模型的织物疵点检测算法。该算法首先对图像进行分块,计算各个图像块LBP（local binary pattern）纹理特征,与图像块平均纹理特征的相似度比较,进行显著度计算,从而有效突出了疵点区域。最后利用改进阈值分割算法,实现对疵点区域的定位。通过与已有视觉显著性模型进行比较,得出该算法更能有效地突出疵点区域;同时,分割结果与已有织物疵点检测算法相比发现,该算法具有更强的疵点检测及定位能力。     

宽屏幕彩电中的压缩技术

对现有１６：９宽屏幕彩电在接收４：３宽高比图像出现的水平失真现象，提出了一种实用的数字压缩技术，将亮度信号（Ｙ）、二个色差信号（Ｒ－Ｙ、Ｂ－Ｙ）进行数字化处理，按一定规则在存贮器中实现对信号的存取，实现图像在时间轴上的压缩，解决了图像的水平失真问题．文中在理论分析的基础上给出了实用的电路原理图．     

Fault detection method with PCA and LDA and its application to induction motor

A feature extraction and fusion algorithm was constructed by combining principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) to detect a fault state of the induction motor. After yielding a feature vector with PCA and LDA from current signal that was measured by an experiment, the reference data were used to produce matching values. In a diagnostic step, two matching values that were obtained by PCA and LDA, respectively, were combined by probability model, and a faulted signal was finally diagnosed. As the proposed diagnosis algorithm brings only merits of PCA and LDA into relief, it shows excellent performance under the noisy environment. The simulation was executed under various noisy conditions in order to demonstrate the suitability of the proposed algorithm and showed more excellent performance than the case just using conventional PCA or LDA.