基于Cauchy分布的H.264优化比特分配及码率控制算法

为了提高图像质量和码率控制精度,提出了一种H.264优化比特分配及码率控制算法.该算法首先基于Cauchy分布得出简化的宏块层码率模型,并引入复杂度系数MAD和头信息比特率,使码率模型可随视频内容复杂伸缩;同时采用线性模型对失真度进行预测,通过Lagrange率失真优化来选择每个宏块的量化参数,最小化整帧的失真度以实现宏块层的优化比特分配.实验结果表明,该算法能在降低比特数估计偏差、更好地跟踪目标码率的情况下,获得更好的PSNR性能.     

H.264码率控制算法改进

码率控制技术用来调整并控制视频编码器的输出比特率,以满足带宽要求和保持平稳的输出码流,并获取在质量和带宽利用上的最佳均衡。根据编码视频帧的复杂性及其编码比特来调解量化步长,达到降低最大码率的目的。结果表明,采用的该算法在不影响PSNR的情况下,码率极值得到一定程度的控制。     

基于二项式R-D模型的多视点视频码率控制算法

针对目前尚未深入研究多视点视频编码(MVC)码率控制的状况,在分析现有视频码率控制中率失真模型的不足和多视点视频编码的特点的基础上,提出了一种基于二次率失真(R-D)模型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,然后根据已编码信息进行视点间、帧层、基本单元层比特分配与码率控制。实验仿真结果表明,与目前采用固定量化参数的JVT的MVC相比,该算法能够有效地控制多视点视频编码的码率,同时保持高效的编码效率。     

JPEG2000的一种编码前码率分配算法

针对JPEG2000推荐的码率分配算法导致的计算冗余多、编码速度慢并且编码缓存大的不足,本文提出一种编码前最优分配码率的方法以提高JPEG2000的编码速度.该方法通过对小波系数失真模型的率失真理论分析,得出在总码率限制的情况下,使得总体视觉加权失真最小的最佳码率分配准则,并根据该准则给出可实现的码率分配算法.实验表明,该方法可以实现精确有效的编码前码率预分配,做到了"所编即所需",加速了JPEG2000编码,满足高速编码和低缓存需求的要求.     

基于时域失真传递链的宏块级码率控制算法

x264是工业界性能优秀的H.264编码器,时域自适应码率控制算法(MacroblockTree,MBTree)对其性能提升有很大贡献.该算法通过构造时域失真传递链,估算可以反映当前宏块被参考频度的传递代价ρ.再根据传递代价计算量化偏移量δ,实现码率的时域宏块级控制.然而,MBTree算法采用的δ-ρ模型是凭经验得出的,较为粗糙.针对这一问题,提出了一种基于R-D判据寻找性能最优δ-ρ模型的方法.实验证明采用本文模型后的MBTree算法,与之前相比可以获得最高0.14dB的结构相似度提升,或在相同结构相似度下,获得最高5.8%的码率节省量.     

支持ROI优先编码策略的自适应码率控制算法

在低码率视频通信中,感兴趣区(ROI)优先编码策略有助于图像主观质量的提高。本文提出了一种简单有效的ROI提取方法,并根据图像复杂度和运动信息给ROI和非感兴趣区(NROI)分别分配码流。对于ROI的编码范畴,文中推导出了高低码率的判断准则,使算法可以自适应地选择码率模型,减少了码率控制误差。另外,本文采用的宏块层编码顺序方案提高了图像的客观质量。实验结果表明,与TMN7和TMN8的算法相比,本文算法能将码率更稳定地控制在目标码率附近,减少了跳帧;图像的客观和主观质量都有了明显的提高。     

卫星图像码率控制方法的改进

JPEG2000存在大量计算冗余和消耗较大内存资源的缺陷.为了适应实时性要求高和资源有限的卫星图像的传输,提出一种新的基于率失真斜率的卫星图像码率控制算法.本方法是根据编码块的有效位平面数大致呈下降趋势和率失真斜率的三个属性提出一个简单的公式,通过此公式求得的率失真斜率作为层1编码的门限值,丢掉小于此门限值的编码通道,然后在该值基础上层2计算最优率失真斜率和截断点以实现码率控制,因而不需要编码所有的编码通道.实验结果表明,在0.125 bpp 时,本算法的存储量约占 PCRD 存储量的33%,而信噪比保持不变.因此,本方法可以有效地提高卫星图像的编码效率.     

基于码率预分配编码技术的高分辨率航测图像压缩

由于需要对大面阵航空CCD相机带来的庞大航测图像数据进行压缩,在研究多种图像压缩算法的基础上提出了一种基于比特位平面编码的码率预分配图像压缩算法(RPCA)。首先将图像进行多级整数小波变换,以去除图像像素之间相关冗余。根据率失真理论并结合各个子带对图像重建质量的重要性原则,编码前事先确定每个子带在总码率一定的情况下各个子带在实际编码中应当分配的码率大小,再利用自适应MQ算术编码对每个子带比特平面进行熵编码,从而得到细致的嵌入式码流。实验仿真结果表明,该RPCA码率分配精准,图像压缩质量与JPEG2000标准相当,且支持无损到有损的任意倍率图像压缩,但复杂度低于JPEG2000标准,适合于硬件的高速实现。     

一种基于人眼视觉特性的解压缩图像质量提高方法

目的为了提高解压缩重建图像的视觉效果和质量。方法结合人眼视觉特性和图像变换域频谱系数特征,构建了一个提升解压缩图像质量的补偿矩阵,用以在解压缩过程中对反量化系数起到补偿作用,并采用JPEG压缩算法,对3幅彩色图像进行仿真实验验证。结果在6种压缩比下,相对于JPEG技术,在解压缩重建图像过程中加入补偿矩阵后,反映提升图像质量的参数SSIM和PSNR值分别平均增加了2.5275%和11.8977%。结论该补偿矩阵有效提升了解压缩图像的质量,较好地弥补了压缩过程中因量化而导致图像质量下降的不足。     

基于网格形变的立体变焦视觉优化

立体图像的视觉变焦优化是近年来图像处理和计算机视觉领域热门的基础研究问题.3D图像的变焦视觉增强技术越来越受到关注.为此,本文从相机变焦拍摄的模型出发,提出一种基于网格形变的立体变焦视觉优化方法,力求提高3D立体视觉的体验.首先利用数字变焦方法模拟相机模型对目标区域进行适当的视觉放大,然后根据相机变焦距离建立起参考图像...     

A MV-Based Steganographic Algorithm for H.264/AVC without Distortion

H.264/AVC video is one of the most popular multimedia and has been widely used as the carriers of video steganography. In this paper, a novel motion vector (MV) based steganographic algorithm is proposed for the H.264/AVC compressed video without distortion. Four modules are introduced to eliminate the distortion caused by the modifications of motion vectors and guarantee the security of the algorithm. In the embedding block, the motion vector space encoding is used to embed a (2n+1)-ary notational number into an n-dimension vector composed of motion vectors generated from the selection block. Scrambling is adopted to disturb the order of steganographic carriers to improve the randomness of the carrier before the operation of embedding. The re-motion compensation (re-MC) block will re-construct the macroblock (MB) whose motion vectors have been modified by embedding block. System block plays the role of the generator for chaotic sequences and encryptor for secret data. Experimental results demonstrate that our proposed algorithm can achieve high embedding capacity without stego video visual quality distortion, it also presents good undetectability for existing MV-based steganalysis feature. Performance comparisons with other existing algorithms are provided to demonstrate the superiority of the proposed algorithm.     

Intra mode decision and frame layer Lagrange multiplier adjustment scheme for H.264 based on structural similarity

H.264 takes rate distortion optimisation (RDO) technique to perform intra and inter mode decision and achieves higher coding efficiency, but the objective distortion metric such as mean square error (MSE) is employed in traditional RDO framework, which cannot acquire optimal subjective quality. In this paper, structural similarity (SSIM)-based subjective distortion is applied to RDO-based intra mode decision in H.264 I frame video coding, and a linear SSIM distortion model is firstly proposed and SSIM-based rate distortion cost function for intra mode decision is defined. Furthermore, a content adaptive frame layer Lagrange multiplier adjustment scheme is proposed to balance the tradeoff between rate and SSIM distortion better. Experimental results show that, the proposed method encodes image structural information more effectively and thus acquires better perceptual quality and subjective RDO performance compared with objective distortion-based RDO method. Under the same perceptual quality, our scheme achieves about 8·03% I frame bit rate reduction on average for various sequences over MSE-based RDO employed in JM reference software.     

基于编码模式的H.264/AVC视频信息隐藏算法

本文提出一种基于编码模式的H.264/AVC信息隐藏方法,通过调制某些宏块的编码模式,分别在Ⅰ帧、P帧和B帧中嵌入隐秘信息.对帧内4x4预测模式的宏块,是通过调整宏块中某个4×4块的编码模式嵌入隐秘信息;对P帧和B帧其它类型的宏块,则是通过调整宏块的编码模式嵌入隐秘信息,模式调整后对宏块做了优化处理.在模式调制过程中引入率失真代价,取得了较好的率失真平衡,减小了隐秘信息嵌入后对视频质量和视频码流的影响.该算法可以实现隐秘信息的快速提取,满足视频实时处理的要求,实验仿真结果证明了该算法的有效性.     

自适应六边形-菱形运动估计算法及其在H.264中应用

运动估计是视频图像编码中运算量很大的部分,也是影响系统实时性能的瓶颈。为了减少图像编码的运算量,文章介绍和分析了用于视频编码标准H.264的基于六边形的搜索算法(HS),在此基础上根据H.264多模式的运动估计提出自适应六边形-菱形整像素算法,它体现了粗定位和准确定位的并行处理思想,仿真结果表明在获得与HS快速算法相当的图像质量和信噪比的情况下,可提高H.264视频编码的速度和效率。     

一种基于预测模式的H.264/AVC视频信息隐藏改进算法

提出了一种基于帧内预测模式调制的H.264/AVC视频信息改进隐藏算法.选择参考像素亮度值接近的帧内4×4块,通过对预测模式值进行调制以实现隐秘信息的嵌入,而预测模式调制过程是将最优预测模式变为满足嵌入条件的具有率失真开销最小的预测模式,以尽量减小预测模式的改变对视频客观质量的影响.信息的提取过程不需要原始载体视频,也...     

基于改进灰狼算法的啤酒灌装PID液位控制

目的 针对啤酒罐装液位控制存在的变负荷、多模态、PID参数整定难的问题,提出一种基于改进灰狼算法的PID参数整定方法,以提高啤酒生产的工作效率。方法 对灰狼算法进行改进,使用欧式距离变化率动态调整收敛因子,平衡算法的全局搜索能力;引入动态自适应权重因子,提高算法的优化速度和精度;与基本灰狼算法比较并用测试函数验证改进算法的性能。结果 仿真结果表明,改进后的灰狼算法在收敛速度和精度上提升效果显著;改进灰狼算法整定的PID参数的上升时间为1.9s,调节时间为5.12 s,超调量为3.78%。结论 与基本灰狼算法对比,改进灰狼算法对啤酒灌装液位PID参数进行整定,调节时间快,超调较小,可以更好地满足啤酒生产的控制要求。     

结构控制系统的模态能控度及其计算方法

根据结构控制系统的特点,提出了结构控制系统模态能控度的概念,进而提出了对各解耦子空间状态向量的规范化处理,并给出了规范化因子的计算公式。在此基础上,得到模态恢复区域任一方向上边界点向量的解析表达式。由此求出的模态恢复区域、模态能控度,是其真值的最佳逼近值。因此,本文发展和改进了Viswanathan C N 等提出的能控度概念及其计算方法,为应用能控度准则判断结构控制系统作动器配置方案的优劣,提供了一个可靠的工具。本文给出一个颤振主动抑制系统不同控制面配置方案模态能控度计算、比较的算例。