基于网络编码的SVC高效传输系统

为了同时提高网络中视频的传输效率和质量,提出了一种可分级视频编码(SVC)视频鲁棒性传输系统方案,并提出了该系统特性的描述方式．将随机线性网络编码技术和SVC技术相结合,得到了视频系统中视频流打包、传输和延迟特性的表达式,并分别说明了提高重建图像质量的数据包模型、码流组织方式和满足不同延时需求的码流传输方法．仿真结果表明,提出的算法可以有效提高视频的传输质量和效率．研究结果可以用于实际SVC视频传输系统的设计．     

多光谱图像的3D EBCOT压缩编码算法

提出了一种新的多光谱图像压缩方案,三维率失真优化截取码块编码(3D EBCOT)算法根据多光谱图像的成像特点,利用非对称的三维离散小波变换去除多光谱图像的空间冗余和频域的相关性,再通过拓展改进最新的静止图像压缩标准JPEG2000中的二维率失真优化截取内嵌码块编码(2D EBCOT)算法,在比特平面编码器中引入谱间上下文,使用相应算术编码器并对经过三维小波变换后的系数进行编码,提高了多光谱图像的压缩效率．根据具体要求组织的内嵌码流,可继承获得JPEG2000标准内嵌码流抗误码等优良特性．使用该方法对一组6波段多光谱图像压缩编码后的重建图像显示,具有比三维小波分层树集合分割排序编码的算法(3D SPIHT)具有更好的图像质量和压缩性能．     

一种网络丢包的无参考视频质量评估方法

针对网络视频质量评估需要满足实时性高、资源开销小等要求,在研究不同类型帧的丢包对视频质量影响的基础上,提出一种不需要对视频解码的无参考网络视频质量评估模型．该方法不必对接收到的码流解码,只通过码流的包头分析即可得到视频的时域复杂度; 并通过研究不同帧类型的丢失对视频质量的影响,提出一种无参考的网络视频质量评价模型来预测网络失真视频质量．该方法不仅考虑到人眼视觉系统的空域掩盖效应和时域掩盖效应对视频质量的影响,而且也考虑了不同类型的帧的丢包对视频质量的影响．提出的模型不需要对视频进行完全解码,具有资源开销小、实时性好的特点,适合对实时传输的视频流进行质量评估．实验结果表明,使用该视频质量评估方法测得的视频丢包失真质量评分与其主观质量评分有很好的一致性,相比于国际标准G.1070中的丢包视频质量评价模型,无参考的网络视频质量评价模型与主观质量评价的相关性平均提高了6.96％．     

基于场景模型的联合信源信道编码的视频网络传输

提出了一种基于场景统计模型的联合信源信道编码和网络拥塞控制的无线视频网络传输系统．采用MPEG-4分级编码将所有的层划分成几类,由码流对网络拥塞和重建视频质量的影响将其分成几个传输优先级队列,并对其进行不等差错保护．在传输过程中,依据网络状态反馈信息进行自适应的联合信源信道码率分配优化．实验数据表明,该方案对不同特性码流提供较好的保护,针对不同无线网络条件具有较好的适应性,能够明显地提高重建视频质量．     

基于图像内容失真的全参考视频质量评估方法

利用图像梯度可反映图像的空间结果及图像相关系数能够反映人眼的空间复杂度掩盖特性的性质,提出根据失真图像梯度与参考图像梯度间的相关系数来反映图像的内容失真,然后结合图像的亮度失真来评价图像质量的方法．使用该质量评估方法测得的失真视频客观质量评分与其主观质量评分有很好的一致性．     

无人机视频的分层表达与实时压缩

为克服无人机视频应用中计算能力和传输带宽的限制,提出一种视频分层表达方法,实现快速、高质量、灵活的视频编码.将无人机视频分为背景层和目标层,并分别采用基于全局运动估计和基于局部块匹配的方法进行压缩,压缩后的码流可以根据实际的网络情况和应用需求进行单独传输或组合传输.实验结果表明:在极低码率如50 kbit/s时,H.264的PSNR低于28 d B,且图像主观质量超出可接受范围,而采用分层表达中的背景层压缩,可以在保证PSNR在28 d B以上,且图像细节清晰、主观质量较高;在码率较高时,采用背景层和目标层结合,在同等码率条件下,目标的细节比H.264更清晰;整个压缩过程消耗的时间只有H.264的18%.本文方法在不降低视频质量的同时提高了压缩效率,且码流具备灵活性,适用于低延时、低带宽、复杂的无人机应用.     

全零检测的部分失真搜索运动估计算法

针对视频编码中运动估计过程计算复杂的问题,提出一种快速运动估计算法.在运动估计过程中,采用部分失真搜索算法,减少失真计算量,同时结合全零检测策略,在进行部分失真搜索过程中,通过对视频编码中量化后的DCT系数全零块进行预先判断,提前终止搜索,进一步减少搜索计算量,从而提高运动估计效率.实验结果表明,对局部微小变化的图像序列,算法对图像质量影响较小,算法搜索速度提高明显,对于局部变化较剧烈的图像序列,算法在保证图像序列质量的情况下,也能够在一定程度上提高搜索速度.     

基于空时域失真测度的视频质量评价

由于人眼对失真的灵敏度与视频帧图像的运动剧烈程度有关,在计算整个视频序列质量时,根据各帧图像的活动性强度为其权重赋予不同的权值.考虑到大部分的视频质量评价方法只局限于评估视频的空域失真而忽略了其时域失真,提出了基于空时域失真测度的视频质量评价方法.实验结果表明,本算法相比常用的4种视频质量评价算法具有更好的评价性能.     

色度域亮度域信息融合的监控视频重压缩取证

为解决当前视频重压缩取证方法没有考虑色度域信息、取证准确度低的问题,提出一种面向最新多用途视频编码(versatile video coding, VVC)标准色度域亮度域信息融合的监控视频重压缩取证方法(CLF-SVRF)。基于VVC标准的编码原理,从监控视频的色度域和亮度域维度分析并确定VVC视频码流中与压缩次数密切相关的基础码流特征;基础码流特征包括色度域和亮度域编码单元(coding unit, CU)的划分类型及预测模式;结合拉格朗日率失真优化技术分析随着压缩次数的增加,色度域亮度域CU划分类型和预测模式的变化;进一步确定色度域亮度域CU划分类型和预测模式可以作为检测视频压缩次数的基础码流特征;接着考虑视频监控应用对重压缩取证方法低复杂度的需求,基于色度域亮度域CU划分类型和预测模式构建低复杂度高级码流特征;将高级码流特征输入支持向量机完成监控视频的重压缩取证。实验结果表明,与当前先进方法相比,CLF-SVRF方法的监控视频重压缩取证准确度平均提升了13.53%,同时可以大幅度地降低重压缩取证耗时,重压缩取证时间平均减少了47.42%。     

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.     

一种深度图的时域下采样编码及重建方法

为提高三维视频系统的编码效率,提出了一种针对中间视点的深度时域下采样编码方法.首先确定深度图像的丢弃方式;然后利用基于时间一致性和视点间的相关性,恢复出丢弃的深度图像,并对恢复出的结果进行维纳滤波,进一步提高恢复的深度图的质量.该方法需要向编码端发送维纳滤波器系数和重建深度选择标识符.实验结果表明,在保证同等码率的前提下,解码端重建的虚拟视图的峰值信噪比最大能提升0.229dB,平均提升0.130dB,编码性能得到改善.     

Ad hoc网络中的多描述视频通信及其分层算法

提出一种新的多描述视频编码方法ARI-MDC,当检测到快速运动的图像内容时,自适应地在描述子提取队列中插入一个参考帧,使得在该处两个描述子独立的运动估计路径重合,在增强快速运动序列的帧间相关性、提高运动估计编码效率的同时,限制了由于传输错误带来的解码端误差扩散．结合分层编码的优点,给出了ARI-MDC的分层算法,生成的多描述分层码流具有更强的抗误码性和更广泛的信道适应能力．在构建Ad Hoc网络模型并分析其特性的基础上,为ARI-MDLC的数据分组设计了一种有效的多径传输策略．仿真结果表明,该方法能有效改善系统性能,平均可将PSNR提高约1.6dB．     

一种改进的运动矢量编码方法

对现有的运动矢量编码算法作了改进．新算法根据图像在水平及垂直方向运动量的差异，将运动矢量的编码分为3种模式．对不同的编码模式采用不同的码表进行编码．仿真结果表明，新算法减少了10％-40％的运动矢量编码比特数，同时提高了重建图像质量达0．05—0．1dB．此外，新算法还提高了输出码流的抗误码性能和编码器流控的精确程度．     

子块结构信息与LSB相结合的脆弱水印

该文结合H．264／AVC视频编码特点,提出一种利用结构特征的脆弱水印算法。利用4×4DCT子块在宏块中的位置信息和该子块中最后一位非零量化系数之间的差值,通过LSB位的替换方法,将水印信息嵌入到该子块中所选的非零系数中,然后将嵌有水印的DCT量化系数通过熵编码写入比特流中进行传输。实验仿真结果表明,该算法具有较好的脆弱性,对视频的影响较小。     

单通道视频编码的可变码率控制方法

为提高实时视频编码的图像质量,提出了一种低复杂度单通道视频编码的可变码率(VBR)控制算法.通过简化经典率失真R-D模型推导得到图像复杂度和空间活动性的线性公式,根据运动估计过程的残差信息计算当前编码图像的复杂度.在编码过程中,动态地改变该公式的参数来适应各种不同的视频场景.利用图像复杂度和编码比特数的线性模型来分配当前图像的目标编码比特数,同时结合先前实际编码比特率和期望比特率之间的偏差调整目标比特数.实验结果表明,该算法可以有效地进行码率控制,对场景复杂度变化有很强的适应性,得到相对平稳的图像质量.与TM5算法相比,平均峰值信噪比(PSNR)提高了0.7～1.0dB.     

基于可伸缩编码的视频会议系统

针对传统视频会议需要在同型终端和同型网络中使用的不足,提出一种基于可伸缩性视频编码技术和有线／无线网络交互式技术的新型的视频会议系统。该系统通过可伸缩性编码生成在时域和空域上具有不同分辨率的视频数据,使不同终端可根据自己的终端处理能力和网络带宽,选择合适的视频码率进行交互,从而不受时间、空间、终端、带宽等限制开展视频会议,扩大了视频会议系统的应用范围,也为3G网络提供了更丰富的应用。     

分层码率控制策略在机器人遥操作中的应用

为实现卫星自维护遥操作系统中稳定可靠的视频反馈目标,提出一种基于分层码率控制的视频传输策略.利用实时探测到的带宽选择不同码率的视频流分层,使得视频传输对于不同的网络带宽具有自适应性.试验结果表明,该策略能够在波动带宽下给予遥操作者稳定流畅的视频反馈,有效地提高了遥操作系统的视觉临场感性能.     

New Rate Allocation Method for MPEG-4 FGS Video Streaming

A new rate allocation method for fine-granular scalability (FGS) coded bltstreams is presented in order to achieve smooth quality reconstruction of frames under channel conditions with a wide range of bandwidth variation and improve the average PSNR of the whole sequence. Based on a quality weighted bit allocation method, a sliding window rate allocation method is proposed for the first time so that the window can slide along the video sequence with a certain sliding step. Experimental results show that, under dynamic bandwidth conditions, the proposed method can simultaneously satisfy the requirements for improving average PSNR of the whole video sequence greatly and reducing the fluctuations between adjacent frames greatly.     

H.264 SVC层间预测选择快速算法

针对H.264 SVC采用层间预测编码工具而引起的高计算复杂度问题,提出H.264 SVC层间预测选择快速算法.在层间残差预测方面,先作一次运动搜索,估计宏块在2种层间残差预测选择结果之间的模式代价比,利用该模式代价比预测残差数据对增强层宏块编码的影响,从而快速选择层间残差预测.在层间运动预测方面,利用宏块的运动信息和模式代价信息来快速选择层间运动预测.实验结果表明,与参考算法相比,该算法在同等质量条件下,编码速度平均提高了30%左右.该算法可以与模式选择快速算法结合使用,进一步提高编码速度．