视频传感网中鲁棒多视角分布式视频编码

针对传统无线视频传感器网络中存在的信息丢失和传感器之间需要建立通信等问题,提出一种鲁棒多视角分布式视频编码系统。通过采用改进的PRISM编码结构,在利用视角间冗余信息提高编码增益的同时将冗余用于增加编码在有损信道中传输的鲁棒性。实验结果表明,该系统在利用信息冗余获得视频压缩的基础上,对无线信道固有的数据包丢失也具有较好的鲁棒性。     

Wyner-Ziv视频编码中边信息估计研究

Wyner-Ziv视频编码是一种典型的分布式视频编码。为了产生较为精确的边信息,提出了一种基于运动估计双向预测边信息的方法,构造了运动补偿内插框架以及改进了算法。Matlab仿真结果表明,改进方法的率失真性能比H.264帧内编码高出0.1~9.0 dB,比基于Turbo码的Discover软件高出0.01~0.90 dB。     

无线多媒体传感器网络中基于多类传感器信息的分布式视频处理

无线多媒体传感器网络中的多媒体传感器节点的功率、计算和存储能力及带宽资源受限,迫切需要低复杂度的视频处理技术对大数据量的视频进行压缩传输。基于来自网络中监控同一目标场景的多种类型传感器的信息,给出了一个新的无线多媒体传感器网络分布式视频处理系统框架;提出了一种基于多类型传感数据融合和多视角的GOP（group of picture）划分方法;在解码端,考虑单一视角视频序列之间较强的时间相关性,产生时间相关的边信息;利用来自多个视频传感节点的视频序列间的空间多视角相关性,产生多视角相关的边信息,并提供两种边信息的融合和选择机制,提高边信息的准确度和可靠性。最后仿真实验结果表明该方法的有效性和优越性。     

基于H.264的立体视频编码方法

H.264是一种高效的视频编码压缩标准,它集中了以往标准的优点。基于H.264的高效编码压缩技术,文章研究了块基立体视频编码方法,并对基于H.264和基于H.263+的立体视频编码方案进行了编码效率的实验比较。实验结果表明,基于H.264的编码方案大大超过了基于H.263+的编码方案,是一种高效的立体视频编码压缩方案。     

改进的基于对极几何的DMVC空间边信息重建

分布式多视点视频系统中,边信息分为时间边信息和空间边信息,其中,基于对极几何的空间边信息生成算法是目前最有效的方法之一.在基于对极几何的边信息估计过程中,为了更准确快速地确定对极线上的搜索起点,论文通过统计分析相邻视点同一时刻帧内特征点偏移的局部集中性,提出了一种基于空间特征点分布特性的搜索起点确定算法.首先对关键帧图像进行分块,计算每个分块的特征点偏移均值;然后基于空间坐标点深度时域局部连续性,针对当前WZ帧分块,直接利用处于相同位置的关键帧分块的平均偏移值计算初始偏移中心,最后实现空间边信息的重建.实验结果表明,在不增加计算复杂度的前提下,相对于基于中值预测投影点的算法系统总体性能约有0.25～0.8dB的提升.     

基于三维重建技术的多视角视频编码算法

对于多视角视频，尤其是多达几十路视频输入的全景多视角电视这一类应用，必须采取高效的编码方法来对海量的原始数据进行压缩和处理。本文提出了一种基于三维重建技术的全景多视角视频编码算法，三维重建技术的核心思想是基于由多幅二维图像来恢复空间物体三维信息。本算法包括了高效的对应基元匹配和预测编码算法，实现了利用先验空闻几何知识，参考同一时刻位于不同通道的两帧来对当前帧做出高效的预测，实验表明，本算法有效的降低了预测编码时的计算复杂度,提高了搜索速度。     

H.26L中新的帧内预测技术研究

H.26L是ITU-T制定的新一代视频编码国际标准。H.26L在以往的编码标准的基础上采用了新的帧内预测技术,减少了预测误差,改善了图像质量。文章重点分析了H.26L中新的帧内预测技术,包括不同大小的亮度分量预测算法和色度分量预测算法等,并与H.263+中的帧内预测模式进行对比分析,阐明了H.26L的优点,证明其具有比H.263+更佳的预测效果。     

多解析度自适应零块判决算法

在视频会议等应用中,视频编码的速度是保证系统实时性的关键.为了减小视频编码的运算量并提高系统的整体性能,提出了多解析度的自适应零块发现判决算法.多解析度通过对图像的子采样从而大幅度降低了搜索最佳匹配块的次数;而自适应的零块判决算法使得运动搜索速度收敛的更快,在不影响图像质量的前提下提高了编码的效率,并且减少了后续模块(DCT、量化等)所占用的时间.利用H.263算法进行了测试,结果显示在图像主客观质量基本不变的前提下,编码时间最多减少了近40%.     

H.264快速模式确定方法

H.264/AVC是最新的视频编码标准,与以前的视频标准相比编码效率最多提高了50%。与此同时,H.264编码器的计算复杂度也比H.263提高了约3倍。这对于资源受限的应用系统来说是个巨大的挑战。分析发现,H.264编码器中宏块的模式确定占了编码时间的90%左右。论文提出了一种简单而有效的快速模式确定方法,模拟试验的结果表明,该方法在编码性能几乎没有降低的情况下,总体编码时间比传统方法减少了50%以上。     

基于串匹配的多视点视频图像阵列自编码仿真

针对传统多视点视频图像列阵自编码方法编码效率低、响应时间长的问题,提出基于串匹配的多视点视频图像阵列自编码方法.首先根据串匹配算法,组建视点之间相互对应的对极线校正索引表.将其应用于视觉估计中来缩小两视点之间的视差搜索范围,然后将原有的视差搜索二维降到一维,利用拟合三维二次函数确定不同关键点的具体坐标位置以及尺度,同时删除无用的响应点,在得到匹配点后,通过描述子来准确描述特征点,匹配不同的描述子信息,获取符合标准的匹配点集,以达到多视点视频图像阵列自编码的目的.仿真结果表明,所提方法能够有效提升编码效率,且所需响应时间短,能够获取理想的编码效果.     

分布式信源编码在视频编码中的应用研究

分布式视频编码对编码器的功耗、复杂度、存储能力和传输能力都有较高的要求,而分布式信源编码理论正好适应了这一需求。为了使人们对这一技术有所了解,首先阐述了分布式视频编码的基本原理与其应用研究现状。并针对多视点分布式视频编码的Wyner—Ziv编解码器设计、虚拟“相关信道”建模、辅助边信息生成等几项关键技术存在的问题及最新研究进展进行分析和实验,最后总结了分布式信源编码理论在多视点视频编码的发展与研究方向。     

Network-driven low complexity coding for wireless multi-view video system

For wireless multi-view video system, which has very limited capability for storage and computation at the encoder, it is essential to design a video coding scheme with low complexity. Wyner-Ziv (WZ) coding scheme shifts large computational complexities to decoder with side information reconstruction, however, its encoding efficiency is not high enough. To obtain higher encoding efficiency and lower encoding complexity for wireless multi-view video applications, a network-driven low complexity video coding method is proposed in the paper. The proposed method is designed to implement color correction, motion vector extrapolation and disparity extraction at the central node of network, so as to reduce large computational complexities of motion estimation at the encoder and disparity estimation at the decoder. Experimental results show that encoding efficiency of the proposed method is higher than those of WZ coding and H.264 intraframe coding methods. The encoding complexity of the proposed method is greatly decreased and the decoded views are of color consistency, which is favorable to high quality view rendering at the decoder.     

基于depth-map和分布式视频编码的多视点视频传输方法

针对多视点视频传输系统数据量庞大的问题,提出一种基于深度图(depth-map)和分布式视频编码(DVC)的不等错误保护(UEP)传输方法。该方法首先基于多个视点提取深度图;然后,在传输过程中传输一个视点及其深度图;最后,经过网络传输,在解码端由一个视点图及其深度图生成其他视点。由于视点图和深度图在解码端的重要程度不同,对需要传输的视点图和深度图采用不同的分布式视频编码方法,进行不平等的错误保护。仿真实验结果表明,所提传输方法比传统的分布式多视点视频编码传输系统具有更好的抗误码性能,提高了传输可靠性,图像的峰值信噪比(PSNR)约提高1.5dB。     

基于视差矢量特点的视差估计快速算法

视差估计是立体视频压缩中的一项关键技术。针对极线校正算法存在的不足,提出了一种基于视差矢量特点的快速视差估计算法。算法分析了平行摄像机与会聚摄像机系统中视差矢量特点,并根据它们的特点通过三步搜索来确定最佳匹配块。分别在分辨率640×480与1280×720两种素材中进行了实验,实验结果表明,与JMVC中的TZ搜索算法相比,所提算法能够在保证图像质量与压缩效率基本不变的前提下,有效缩短编码时间,提高编码效率。由于所提算法不再进行极线校正,所以不会产生极线校正算法存在的问题。     

基于相关性分析的MVC比特分配算法

针对目前尚未深入研究多视点视频编码（Multi—view Video Coding,MVC）码率控制的问题,提出了一种基于相关性分析的多视点视频编码码率控制算法。该算法的核心是先根据视差预测和运动预测的结构关系,将所有图像分成6种类型的编码帧,并改进二项式率失真模型,然后根据多视点视频相关性分析在各个视点之间进行合理的码率分配,将码率控制分成4层结构进行多视点视频编码的码率控制。其中,帧层码率控制考虑分层B帧等因素分配码率,基本单元层码率控制根据宏块的内容复杂度采用不同的量化参数。实验结果表明该码率控制算法实际码率与目标码率平均误差能控制0．6％。     

从单视点DVC到多视点DVC的研究进展

多视点视频编码对编码器的功耗、复杂度、存储能力和传输能力有较高的要求,而分布式信源编码理论恰恰适应了这一需求.为了使人们对这一技术现状有一概略了解,首先总结了分布式视频编码的基本理论和关键技术,然后介绍了分布式信源编码理论从单视点到多视点的拓展,接着论述了分布式多视点视频编码的研究现状,最后分析了分布式信源编码理论在多视点视频编码领域的发展前景.     

可扩展多视点视频编码技术研究

文章设计了一种结合Multi-view Video Coding（MVC）和Scalable Video Coding（SVC）技术的多视点视频编码方案,通过下采样原始图像进行MVC编码形成码率低的基本层,增强层由基本层解码单路图像预测生成其全空域图像。通过实验比较,该方案能获得与MVC相当的编码效率,单路视点的解码代价比SVC方案高出0.5~1.5dB的收益,码流具有可扩展性,能在不同的级别上完整地表述原始视频。     

Content-based scalable H.263 video coding for road traffic monitoring

For sending video data through very low bit-rate mobile channels, video codec with high compression rate is the pre-requisite. Although the H.263 video codec is recommended as one of the candidates due to its simplicity and efficiency, it is generally believed that its compression efficiency can be further improved if the content-based scalable video coding technique can be applied. In this paper, we propose a modified H.263 encoder which supports real-time content-based scalable video coding. The proposed technique is applied to real-time video surveillance systems for road traffic monitoring. For the proposed approach, the moving objects, i.e. cars, are first extracted from the steady background. Their activities are then further classified as fast or slow by assessing the regularity of their motion. The information is then passed to a modified H.263 encoder to reduce the temporal and spatial redundancies in the video. As compared with the conventional H.263 encoder using for the same application, the proposed system has a 20% increase in compression rate with negligible visual distortion. The proposed system fully complies with the ITU H.263 standard hence the encoded bit stream is completely comprehensible to the conventional H.263 decoder.     

多视点视差估计中基于图像块特征矢量和相似尺度的参考视点选择方法

在多视点视频处理中，采用多参考视点的视差估计方法能够在很大程度上消除各个视点间的冗余性，达到对多视点视频数据有效编码压缩的目的。研究了多视点信号处理中视差估计的多参考视点选择问题，采用快速Walsh变换谱构造图像块特征矢量，并提出了基于图像块特征和相似尺度的多参考视点选择方法。实验结果证明，本文方法能在保证编码质量的前提下，减少视差估计的计算复杂度。     

使用动态模型的UMHexagonS算法优化

H.264取得了很好的编码效率,但是也具有很高的计算复杂度。对H.264中的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法（UMHexagonS）进行了优化,分别对提前终止阈值、搜索窗口大小以及搜索模式提出了3种动态模型,提高了算法的自适应性。对六种不同运动程度的视频序列进行了测试,实验结果表明,优化后的算法相对于原来的UMHexagonS算法平均减少了21.67%的编码时间以及47.49%的运动估计时间,同时只有0.02的峰值信噪比下降以及1.69%的比特率增加。