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。     

基于VBR视频的联合信源信道码率控制方法

VBR视频编码与传输相比于CBR具有更大的优势。VBR编码中,需要根据编解码缓冲区和网络的约束进行信源信道码率控制。本文将联合信源信道码率选择问题进行简化,针对最新的视频压缩标准H．264提出准确的码率模型,在此模型下进行VBR信源编码码率控制,并根据缓)中器状态进行信道传输速率选择来获得平滑的网络流量。实验结果表明,这种VBR码率控制方法比CBR可以获得更高和更平稳的视频质量,而且在场景切换时效果更明显。     

H.26L关键编码技术性能研究

H．26L的编码效率比已有的其他视频编码标准有很大的提高。在相同PSNR下与H．263和MPEG4相比，H．26L在低码率时的输出码率平均节省分别约为40％和36％，在高码率时的输出码率平均节省分别约为55％和45％。本文描述了H．26L的编码器结构框图，对各模块的作用和使用的技术进行了综述，并与其他视频标准中的主要技术进行了比较。对H．26L中几种技术在高、中和低码率下对编码效率的影响进行了实验研究并给出实验结果，这对于不同码率的视频应用时编码器的参数选择和模式选择有重要意义。     

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。     

应用于智能移动影院的影片画面质量测试与研究

视频压缩编码技术在移动互联网以及移动终端设备中被广泛使用,H.264、H.265编码就是两种常见的编码格式。显而易见的是:采用过高的编码码率,编码效率会降低;而码率过低,画面质量就会下降。对于智能移动该影院来说效率与观影体验都是需要考虑的因素,因此如何选择恰当的码率,是本文探讨的目的所在。文章主要介绍了使用PQA600对不同码率的视频质量进行模拟主观评价的方法,并对测试结果整理分析,给出了适用于智能移动影院的编码码率指标。     

基于自适应速率模型的低时延视频编码速率控制算法

针对实时视频通信具有的低时延特性,通过研究速率模型形状参数和图像内容之间存在的关系,提出了一种视频图像自适应速率模型,此模型较其它速率模型能够更好地拟合真实码率输出,使得基于该模型速率控制下的输出速率更加平稳。为了避免TMN8模型中使用宏块方差方法得到宏块量化步长所引入的计算量,在帧层一次计算得到视频图像的基本量化步长,并在宏块层对其进行简单调整,从而降低了系统的处理时延。仿真实验表明,此文提出的基于新模型的速率控制算法较TMN8在输出码率稳定性及系统时延上都具有较好的性能。     

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.     

实时视频传输的代理服务器技术

网络实时视频系统一般分为4大模块:采集系统、压缩编码系统、传输控制系统和输出系统。其中传输控制系统是实时视频流的一项关键核心技术。设计一个网络实时视频传输控制系统,分析代理服务器的运行原理,并针对CBR和VBR两种传输方法说明缓存的控制机制。     

一种基于视觉感知的H.264码率控制算法

针对目前视频编码标准H.264的码率控制算法未考虑人眼视觉感知、易导致编码后视频图像质量波动的不足,提出了一种基于视觉感知的H.264码率控制算法.首先,设计了像素域的恰可察觉失真模型.在此基础上,根据各帧的恰可察觉失真的大小进行帧层比特分配.其次,建立了基于结构相似度的率失真模型,并采用此模型设计了基本单元层（basic unit,BU）的比特分配方案.最后结合二次速率-量化模型得到量化参数.实验结果表明,该算法与目前H.264中典型的码率控制算法相比,错误率降低了0.2％.     

视频编解码技术由面向通用场景向专注定制场景发展演进

实时视频传输需要大量带宽,传输带宽在当今几乎所有的应用中都是有限资源.视频压缩通过去除数据冗余来降低比特率,从而减少传输带宽,但同时也要求比特率降低后人类视觉系统 (HVS)无法察觉出画面差异.对比已有的视频压缩编码技术,有效且处于领先地位的视频编解码器都实现了最大压缩效率并具备广泛兼容性,但这种通用方案并不完美.受处...     

一种降低外存访问带宽占有率的无损压缩算法

高清、超高清视频编解码芯片结构设计中,原始图像帧和解码图像参考帧都存在外部存储器,外存访问带宽是系统设计的一大难题.通过图像压缩编码技术来降低图像冗余度,从而减小图像的存储容量和传输带宽.针对这一问题,提出了一种改进型无损图像压缩算法.与已有无损压缩算法相比,改进后算法以宏块为预测编码的基本单元,支持宏块随机访问;首先在预测部分加入块级预测与分层预测的自适应选择;然后在编码部分融入两种预测模式的半定长变长编码.实验结果表明,可降低带宽约50%.     

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。     

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.     

高效STDMSD码率控制算法

针对在低码率时 JPEG2000 层 1 编码的大量计算冗余,提出 STDMSD 码率控制算法。本算法通过初始设置一个较大的长度?失真斜率阈值,将每个编码块中长度?失真斜率大于该阈值的通道置为“选入”状态,逐次减小该阈值并重复上述过程,直到状态为“选入”的通道的累积码流长度大于设定的码流长度,得到近似的最优截断点,再采用舍弃最小斜率的方法获得最优截断点以实现码率控制。实验结果表明,在 0.25bpp 比特率时,本算法减少了 84.5%的层 1 编码的计算量,而重构图像的信噪比仅损失 0.094dB。     

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.     

面向HEVC的深度视频预处理

通过深度相机或者深度估计软件获取的深度视频准确性差,影响深度视频的编码压缩性能。因此,本文提出了一种面向HEVC的深度视频预处理算法。首先提取深度视频的边缘获取边缘掩膜;其次根据边缘掩膜对深度序列分类进行空域平滑;再次将彩色和空域平滑后的深度视频进行时空转换,并以转换后的彩色视频为辅助对转换后的深度视频进行时域平滑,以增强深度视频的时间相关性;最后对时域平滑处理完的深度视频进行逆时空转换,获取最终的预处理深度视频。实验结果表明,提出的处理方法既可以保证虚拟视点质量基本不变,又能够节省7.00%～23.78%的码率。     

码率兼容QC-LDPC码在水声通信中的应用

针对水声信道复杂多变、强多途和大起伏干扰等特点,提出采用码率兼容QC-LDPC码的自适应信道编码技术,以提高水声数据传输的可靠性和水声信道的信道吞吐率。建立了码率兼容QC-LDPC码在水声信道中的仿真模型,构造码率为1/2、2/3…5/6等一系列QC-LDPC码,在三种典型的水声信道中对其性能进行仿真。结果表明所设计的码率兼容QC-LDPC码在三种不同信道下可行有效,能较大地提高水声通信系统的性能。由于信道时延越长、信噪比越低,满足通信指标的码率就越低;并给出码率兼容QC-LDPC码在浅海水声信道中不同信噪比下满足通信性能指标的编码码率的查找表。码率兼容QC-LDPC码提高了水声通信的信道利用率,具有灵活的编译码性能,在水声自适应通信中具有很好的应用前景。     

新一代视频编解码技术HEVC研究及应用前景展望

随着数字视频应用产业链的快速发展,视频应用逐渐向高分辨率、高帧率、高压缩比的方向发展。为应对以上发展趋势,2010年1月,ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG联合成立JCT-VC联合协作小组,统一制定了下一代编码标准HEVC。本文介绍HEVC编解码技术的发展现状,分析ITU参考代码HM13.0的编码流程,比较HM13.0在各种编码工具集下的编码效率,由此得出不同分辨率、不同帧率条件下为保证画面质量所需要的最低码率,在此基础上进一步比较HEVC、VP9以及当前主流编码标准H.264之间的编码效率和编码质量,最后对HEVC在家庭影院、卫星直播、视频会议以及移动端的应用前景进行了展望。     

HEVC与数字电影领域现有编码方式对比研究

我国的电影产业在政府的支持和引导下,近几年正处于快速增长阶段。民众欣赏电影主要通过2K专业影院、1.3K中档影院、农村流动放映、OTT点播、蓝光影碟等方式。本文对国家广电总局电影质量检测所的高清测试片进行分段裁剪,对各种视频编码方式的编解码效率进行定量比较,然后针对图像的清晰度和锐度、色彩还原性、图像层次、运动场景、特技效果等序列分别进行不同编码方式、不同码率的编码,分析HEVC相对当前电影领域现有编码方式针对不同高清视频的压缩能力,并分析同等画面质量下视频解码的时间复杂度和空间复杂度,进而分析HEVC对当前民众观看电影各种途径所可能产生的影响。     

宽带多普勒流速剖面仪移相波束形成适用条件分析

分析了移相在宽带多普勒流剖面仪（Broadband Acoustic Doppler Current Profiler,BBADCP）中的误差表现,确定了BBADCP使用移相方式的适用条件。从宽带编码信号特征出发,分析了移相造成的时域“错位”和频域频谱幅值不均匀衰减、功率谱密度分散现象,确定了影响阵列输出的变量分别为：中心频率、带宽、编码阶数、重复次数、相邻阵元时延;从波束指向和宽度、阵列输出信噪比损失、测频误差三个方面考虑,综合分析了移相波束形成在上述变量变化时的表现。仿真发现,增加中心频率与带宽的比值、提高阵元数量且阵元间距在λ/2时,波束指向准确、宽度理想,阵列输出信噪比损失较小,同时发现,在低信噪比条件下,应尽可能减小归一化带宽以保证移相测频结果的准确性。