基于感兴趣区域的分层多描述图像编码

结合多描述编码和分层编码的优势,提出一种差错信道下基于感兴趣区域的分层多描述图像编码方法.利用SPIHT编码的分层内嵌特性,将图像编码为多个SPIHT描述码流,同时根据感兴趣区域将每个描述码流分为基本层码流和增强层码流.实际应用中根据网络带宽动态调整多描述增强层的传输,基本层传送给低带宽用户,基本层和增强层一起传送给高带宽用户.实验证明,该方法对于带宽受限条件下的差错信道图像传输具有很好的差错鲁棒性,能为图像感兴趣区域提供有效保护.     

基于感兴趣区域的可伸缩性容错编码

为了在低带宽的条件下提高视频质量并获得更高的编码效率,提出一种基于感兴趣区域(ROI)实现可伸缩容错编码的方法.在编码时结合基于ROI对象的动态FMO,满足了编码效率和容错性能的折衷.同时,结合FMO特性实现对增强层的感兴趣区域的优先传输,提高了视频质量和码流的可伸缩性.实验结果表明,该方法对于带宽受限条件下的图像传输具有很好的差错鲁棒性,图像PSNR可以提高2.5 dB左右,能为图像感兴趣区域提供有效保护,提高图像质量.     

一种基于小波域规则三角形网格运动补偿的可扩展视频编码方法

可扩展视频编码是指已编码码流在解码端能够进行部分解码,且重构图像的质量与接收到的信息量成比例变化,同时空域分辨率和时域分辨率可以根据解码端的要求改变。为了提供小波编码视频码流的高度可扩展性,提出了一种基于小波域规则三角形网格运动补偿的可扩展视频编码方法。该方法首先对参考帧使用冗余离散小波变换(RDWT)进行分解,并在RDWT小波域使用网格运动模型进行运动补偿,以提高运动补偿效率;其次在编码阶段则采用基于子带扫描顺序的改进SPIHT技术来保障码流的可扩展特性。实验表明,该方法在获得较高编码效率的同时,还提供了码流的高度可扩展特性。     

改进的多视点立体视频FGS可分级方案

针对现有多视点立体视频FGS（Fine-Granular-Scalability）可分级方案编码效率低的问题进行改进,充分利用相邻视点之间的相似性,适应解码端质量优先或视点优先的不同需求,提出一种折衷方案,其中分I、P、B帧三种情况,以中间视点作为基本层进行编码,其他视点均预测自相邻视点部分恢复的FGS增强层,以此为基础产生当前视点的FGS增强层。实验证明,该方案具有更为灵活、广泛的可分级性能,更能适应用户对视点图像质量和立体观感的需求。     

FGS视频流的码率分配算法研究

该文针对精细可分级编码(FGS)比特流在时变带宽网络上的传输,提出了一种基于视频序列率失真(R-D)特性的FGS增强层的码率分配算法,目标是减少接收端解码视频质量的波动,同时保持视频总体质量最优。首先建立一个在多帧图像增强层之间进行码率分配的最优化问题形式,并进行了合理的简化,然后利用线性内插原则建立描述各帧图像增强层率失真特性的R-D模型。由于各帧图像R-D曲线的单调特性,如此建立起来的最优化问题可以用简单的算法求出最优解。仿真结果表明,这个方案在保证解码视频质量恒定和保持视频总体质量最优两方面均收到了良好的效果,同时该方案的简易性使得它的实现和应用成为可能。     

基于MPEG-4的FGS视频压缩技术的研究

精细可伸缩性视频编码FGS(Fine Granular Scalable)是MPEG-4标准的视频化框架中的关键性的编码技术。FGS编码方法生成两个视频流：基本层码流和增强层码流。基本层码流是必须传输的，并且码率低；增强层码流则根据带宽的实际情况来决定传多少，甚至不传，这种分级性的编码方式和传输方式使视频流有较好的鲁棒性。     

对具有帧间相关性的分层视频码流的非均匀错误保护

在分层视频码流的网络实时传输中，非均匀错误保护（UEP）技术已经被广泛地研究。至今为止，几乎所有的UEP相关工作都是针对具有链式结构的单一码流。但是，在一些实际的图像及视频编码系统（例如MPEG-4）产生的码流中，都存在着更为复杂的树型相关性结构。针对这种具有树型相关性结构的码流提出了一种打包方案，并在此基础上提供了两种带宽分配方案。试验中，采用MPEG-4FGS作为信源编码器。试验结果表明，采用灵活的帧间自适应带宽分配方案可以有效地提高系统性能。     

基于单环和肤色选择的FGS视频编码

提出了一种在增强层中引入肤色选择的检测算法,利用该算法定位出人脸区域,并将其作为感兴趣区域,进行位平面提升、优先编码和传输。由于该算法会在一定程度上降低整体的编码效率,因此在基本层上引入了单环算法来提高整体的编码效率。试验结果表明,基于单环和肤色选择的FGS视频编码算法能够很好地改善视频的主观质量,也能够较大程度地提高FGS的编码效率。     

精确码率控制JPEG2000感兴趣区域编码

提出一种能精确控制各编码层码率的JPEG2000感兴趣区域编码算法,对整个图像进行统一的JPEG2000编码,分别统计背景、感兴趣区域各自分配到的比特数。利用率失真函数的凸函数特性,在总码率恒定的条件下调整上述两区域分配的比特数,使得感兴趣区域获得优于背景区域的编码质量。该算法中感兴趣区域及其优先级均可动态改变,生成码流与标准完全兼容。     

FGS视频流的码率分配算法研究

该文针对精细可分级编码(FGS)比特流在时变带宽网络上的传输，提出了一种基于视频序列率失真(R—D)特性的FGS增强层的优化码率分配算法。首先建立一个在多帧图像增强层之间进行码率分配的最优化问题形式，并进行了合理地简化，然后利用线性内插原则建立描述各帧图像增强层率失真特性的R—D模型。由于各帧图像R—D曲线的单调特性，如此建立起来的最优化问题可以用简单的算法求出最优解。仿真结果表明，这个方案在保证解码视频质量恒定和保持视频总体质量最优两方面均收到了良好的效果，同时本方案的简易性使得它的实现和应用成为可能。     

一种FGS视频网络传输的差错控制方法

根据FGS编码的特点，提出了一种应用于FGS解码器的错误恢复方法，并在该方法的基础上，提出了一种针对FGS编码视频流网络传输的差错控制方法。有效提高了FGS编码码流抵抗网络丢包的能力，同时对抵抗网络的突发连续丢包也有很好的作用。最后的实验结果证明，该方法可行有效。     

基于贪婪算法的MGS编码优化方法

提出一种基于贪婪算法的MGS可伸缩编码的码率控制优化方法。该方法以较低的计算复杂度优化MGS编码,根据不同帧类型和质量层类型的统计特性分别建立不同的率失真模型,并基于贪婪算法确定MGS的片层优化分配方案。实验结果表明,该方法在相同码率下明显提高解码图像的质量,平均峰值信噪比可提高0.5 dB。     

基于无线环境的错误隐藏算法

在无线环境下压缩的视频序列对信道干扰非常敏感。传输错误不仅会影响当前帧而且会扩散到后续各帧。目前大多数利用时间和空间冗余特性的后处理错误隐藏方法并不能有效地对这种传输错误进行修复,它们忽视了被修复宏块的邻居宏块在无线环境下极易丢失这个事实,仅在当前帧中进行错误隐藏,因而限制了修复的效果。该文提出一种适用于无线环境的错误隐藏算法,该算法计算量较小,在当前帧和后续的B帧和P帧中都可达到较佳的图像质量。仿真结果证明,在无线环境下,该算法在图像质量和计算负载方面都是一种较优的错误隐藏方法。     

一种无链表零树熵编码算法及其FPGA实现

传统熵编码算法复杂度高,且硬件实现较难。为此,提出一种易于FPGA硬件实现的无链表零树图像编码改进算法,该算法结合LZC和SPIHT算法的特点,增加了对孙子节点的判断,克服SPIHT算法中内存消耗大、复杂度高以及LZC算法中图像重建质量下降等缺点。采用该算法的编码器在对任意尺寸图像进行5层小波变换时,所需缓存固定为1 536 bit,远小于SPIHT算法。在相同比特率的情况下,图像重建质量PSRN值比LZC算法平均提高约0.7 dB。在Xilinx Virtex4 LX100硬件平台上进行实验,结果表明,当时钟频率为100 MHz、压缩率为1/40时,该算法处理1 600×1 200×24 bit图像的速度可达20 f/s。     

面向多媒体传感器网络的视频压缩新算法

视频压缩可以降低多媒体传感器网络中的数据信息量。传统分布式视频编码方案采用区域统一编码,可能导致运动剧烈区域解码估计的失真。提出一种改进的分布式视频编码算法。该算法基于图像梯度场,针对Wyner-Ziv帧不能准确编解码的区域,通过ROI判定准则提取该区域并基于熵编码压缩,图像其他区域则基于LDPC实现分布式编解码,进而实现视频的优化传输。仿真实验表明：本文算法可增强运动剧烈区域的编码效率,在降低码率的同时提高解码图像质量,最终降低传感器节点能耗。     

基于ROI的分形图像压缩编码

分形图像压缩由于具有非常高的压缩比越来越受人们的关注，但是高压缩比的图像方块效应非常明显，这在很大程度上影响了解码图像的质量。为了解决这个问题，借鉴JPEG2000中提出的ROI概念，提出了将感兴趣区域（ROI）图像编码与分形图像压缩编码相结合的图像编码方法，使得重构的图像中感兴趣区域的保真度高于背景区。该方法很好地解决了图像的压缩比和重构图像质量之间的矛盾。实验结果证明：此方法在获得较高压缩比的同时，压缩编码时间大为降低，解码图像质量也有较大的改善，且总体编码性能优于JPEG编码。     

基于维纳滤波器嵌入的JPEG压缩图像动态增强

JPEG压缩图像的解码图像与原图像差异较为明显,基于此,提出了一种基于维纳滤波器嵌入的JPEG图像动态增强算法。首先,计算压缩图像的嵌入容量;然后,在嵌入容量限制下,根据目标图像动态地计算最优的维纳滤波器对称性、精度等参数配置并将参数嵌入JPEG压缩图像中;最终,对解码图像使用提取的维纳滤波器进行增强,获得与原图像接近的解压缩图像。试验结果表明,本算法可单独增强JPEG压缩图像的质量,同时可基于其他后处理算法,进一步提高JPEG压缩图像的质量。     

MPEG—2可分级图像编码的实时传输的实现

本文介绍了基于MPEG－2国际标准的可分级编码方法,并以数据分割可分级方法对一个视频源产生的具有不同视频质量的视频层,用基本层编码提供基本视频质量,增强层则被编码来增强基本层。实验结果证明,增强层对基层的图像质量确实有相当的增强作用,并能自动适应网络信道的状况满足实时视频传输的要求。     

Analytical model for MPEG video frame loss rates and playback interruptions on packet networks

This paper presents and studies objective video quality evaluation techniques for a network where frame losses can be considered independent, for example a best effort not heavy loaded packet switching network. The total or partial loss of a frame’s information affects the quality of video playback, as the frame cannot be decoded and other frames that depend on it cannot be correctly decoded too. Therefore, during some time the video playback has errors in the image and the user will perceive them as interruptions. In this paper, the total number of decoded frames and the video playback interruptions duration will be considered important parameters to quantify the video quality. The analytical formulation for them will be presented and the importance of considering them together will be highlighted.