新一代视频编码帧内预测模式选择的优化

提出了一种基于图像相关性和最优模式概率统计的帧内预测优化算法,用于降低视频编码的复杂度。首先,介绍了新一代视频编码标准（HEVC）帧内预测算法中的Angular预测模式、Planar预测模式、LM 预测模式,以及帧内率失真代价最优化（RDO）计算方法。采用绝对误差和（SAD）作为代价函数处理残差,初步筛选得到最佳候选预测模式,然后利用简化率失真代价模型与最有可能预测模式（MPM）判断得到RDO候选预测模式,利用RDO得到最佳预测模式。最后在HEVC测试模型HM4.0的平台上对改进算法进行验证,并采用不同分辨率的视频序列进行了仿真实验。实验结果表明：在峰值信噪比（PSNR）影响可以忽略的情况下（平均降低0.06 dB）,提出的帧内预测优化算法比HM4.0中方法的压缩时间平均减少了30.18%,码率平均增加了1.97%。与文献[20]提出的帧内预测编码方法相比,其复杂度平均减少了11.45%,码率平均减少了0.46%,PSNR平均增加了0.01 dB,压缩性能均有所提高。     

无人机机载侦察视频的高效视频码率控制

提出了一种基于缓冲区状态及梯度算子的低延时高效视频码(HEVC)率控制方法,以解决现有的码率控制算法在无人机机载侦察系统中因比特分配不当引起的视频质量较差的问题。首先,利用剩余比特及缓冲区状态预分配帧层目标比特;然后,以视频中每帧各最大编码单元(LCU)的时空复杂度作为权重,预分配各LCU的目标比特;最后,通过R-λ模型获得目标比特下的编码参数,实现视频压缩编码,并完成模型参数更新。实验结果表明:在8 Mbps的带宽下,提出的算法使码率控制误差缩小到HM16.0的2/5,视频中图像质量波动范围降低到HM16.0的1/4以内。提出的方法有效抑制了帧间比特消耗波动,使得缓冲区占用量能在小范围内平稳波动,图像主观质量也得到了改善,更好地满足了机载侦察系统低延时的应用需求。     

结合成像几何特征的立体元图像阵列编码

为了解决集成成像系统中立体元图像阵列存储和传输的问题,本文提出了一种结合成像几何特征的立体元图像阵列编解码算法。首先,根据立体元图像阵列采集过程中的相关物理参数确定不同立体元图像中同名像点的偏移量,对立体元图像阵列中每行相邻立体元图像进行分组并确定编码顺序。然后,确定待编码立体元图像的预测图并计算待编码立体元图像与其预测图的残差。最后,对残差进行HEVC编码。实验结果表明,与传统的HEVC帧内预测编码算法,以及与将立体元图像阵列中的所有立体元图像组成一个视频序列进行HEVC编码的算法相比,在相同比特率的情况下,本算法解码图像的质量提高了10~25dB,说明本文提出的算法具有更高效的编码性能。     

联合多特征的未来视频快速编码

与前一代高效视频编码标准相比,未来视频编码标准增加了新的二叉树加四叉树编码结构。针对该结构虽然显著提升了超高清视频编码效率,但是大幅增加了编码复杂度的问题,提出了联合多特征快速编码算法。该算法联合多个编码特征的后验概率信息,估计当前编码单元的划分方式,通过提前终止若干编码单元的划分来节省编码时间。此外,针对单个特征贝叶斯分类不准确的问题,算法在简化联合概率模型的同时提升了分类算法的准确度。实验结果表明:在随机访问配置、低延迟P配置和低延迟B配置下,算法可以平均减少35.7%,25.6%和26.7%的编码复杂度,而BDBR只分别增长了4.3%,3.1%和2.89%。算法在保证视频主观质量的前提下,节省了编码时间。     

基于分形和H.264的视频编码系统

基于具有快速编解码速度的分形编码技术,提出了新的H.264中P帧预测方法,用于减少视频压缩编码时间并降低码流输出.首先,分析了H.264的帧内预测算法、帧间预测算法和P帧预测算法的优缺点,介绍了本文提出的基于分形编码的新型视频压缩编码方法,讨论了该方法的优缺点.然后,结合H.264和分形的优点,用分形预测的方式对H.264中的P帧进行预测.最后,给出了在H.264中用分形预测改进P帧编码所产生的分形系数的编码和残差的编码.实验结果表明:与目前国际视频压缩标准H.264的标准测试模型JM15.1相比,在忽略峰值信噪比的情况下(平均降低0.09 dB),改进的P帧预测方法的码流和压缩时间分别降低为JM15.1的65％和19％,并且能够适应各种运动类型的视频序列.研究显示,改进的P帧预测方法显著提高了H.264的总体编码性能.     

快速分形立体视频编码系统的设计

提出了一种基于分形视频编码的快速立体视频编码算法。首先,对传统分形视频编码方法进行了改进:采用基于DCT变换的方式对I帧图像进行编码,同时采用树状划分方法对非I帧图像进行块匹配。在立体视频编码中以左通道为基本层,右通道为增强层;左通道采用单独的运动补偿预测方式(MCP)进行编码,右通道采用MCP加视差补偿预测方式(DCP)进行编码。在进行DCP编码方式时,充分利用立体平行摄像结构中的偏振性和方向性简化DCP搜索方式,由此提出了一种快速搜索算法。实验结果表明,在保证峰值信噪比(PSNR)和压缩比(CR)基本不变的前提下,本文所提出的快速编码算法能够将运算复杂度降低为全搜索算法的0.028～0.029倍,增强了立体视频编码的实用性。     

基于首1游程的图像位面并行编码算法

针对宇航应用领域对图像压缩算法计算复杂度的要求,提出一种全新的"首1游程"位面编码算法。该算法将离散小波系数首1比特及以上位面用本文提出带符号自适应二进制游程算法编码,其下位面则不编码,直接输出比特值。为兼容无损压缩,算法采用了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)推荐的整数97小波变换。由于考虑了像素间、位面间的数据依赖性,该算法的数据访问次数、编码复杂度等远远低于目前算法。该算法是一种内嵌式编码算法,可通过截断码流来精确控制压缩比,支持码流的渐进性传输。试验数据显示,与CCSDS推荐的图像压缩算法比较,本算法计算复杂度显著降低,而压缩性能却略高,同时还支持位平面间独立并行编码,提高了压缩速度。该算法可以满足宇航应用中高速、高性能、低复杂、低功耗的要求。     

可并行搜索的快速分像素运动估计算法研究

HEVC是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发出的一种先进的视频编解码标准.HEVC采用了许多新技术,在与上一代视频编解码标准H.264/AVC类似的视频质量下,可以节省超过50％的比特率,但同时它的计算复杂度也翻倍了.为了在当前有限带宽限制下,高质量地传输视频数据,快速视频编码算法的研究已经变得愈加重要.分像素...     

基于质量可伸缩增强层的快速帧内预测算法

提高可伸缩视频帧内编码速度的有效方法是降低帧内预测的复杂度,分析量化系数Qp对预测模式的影响,以及全零残差块与预测值之间的关系,可以得到一种新的基于质量可伸缩增强层快速帧内预测算法。实验结果表明,在保持视频图像质量基本不变的前提下,该算法能降低18%～90%的帧内预测计算量。     

低码率下任意形状感兴趣区域编码

针对任意形状感兴趣区域(ROI)编码算法在低码率下ROI重建质量差、编码时间长等问题,在优化的集合分裂树算法(SPIHT)基础上提出了一种适用于低码率的任意形状ROI编码方法.利用小波系数之间的空间位置相似性和所用小波滤波器的特征,以极少的码率实现了任意形状ROI掩模的描述,为提高算法效率奠定了基础;利用改进后的空间方向树结构以集合的形式测试ROI区域中更多的节点,提高了SPIHT中分类排序的扫描效率;以小波子带为单位的量化方法通过为每个小波子带选择合适的量化阈值优化了码流的输出,提高了低码率下ROI的重建质量.实验表明,提出的方法支持对多个任意形状ROI的编码;在不到0.04 bit/pixel的码率下描述出了整幅图像中任意形状ROI的掩模信息;在码率小于0.5 bit/pixel时,ROI的峰值信噪比(PSNR)比基于JPEG2000的多子带位平面平移(MSBShift)方法提高了2～7 dB,编码时间缩短了30％以上.该方法具有ROI的重建质量高、编码速度快等特点,适于在低码率下应用.     

考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学分析

基于机械系统动力学方程的增广法建立考虑球面副间隙的4-SPS/CU并联机构动力学模型。为了简化该并联机构的动力学模型,通过质量矩的方法视驱动支链为一个整体。根据含间隙球面副元素的接触方式建立该间隙运动副的运动学模型,求出含间隙球面副元素之间的接触变形量与相对接触速度。考虑到接触体之间接触刚度与机械系统动力学模型之间的耦合性,以非线性刚度系数代替Flores接触模型中的常数刚度系数而提出一种改进的接触力模型,并基于该接触力模型利用接触变形量与相对法向接触速度建立间隙运动副元素之间的法向接触力模型,为了保证数值运算的稳定性,采用具有动态修正系数的Coulomb摩擦模型,建立接触体之间的切向接触力模型。进一步把间隙运动副元素之间的接触力转换到该间隙运动副所连接的驱动支链和上平台的质心上,并把该接触力集成到4-SPS/CU并联机构动力学模型的广义力中,从而成功引入了关节间隙效应,采用Baumgarte稳定约束法避免了积分过程中的约束违约问题。通过数值分析预测球面副间隙对4-SPS/CU并联机构动力学性能的影响。     

波前编码技术扩展焦深的系统实验

为了扩大光学系统的焦深,建立了采用波前编码技术的光学/数字一体化系统,通过在普通光学系统孔径光阑处加入一个位相掩模板和后期数字处理的优化结合,实现了光学系统焦深的大幅扩展。介绍了波前编码技术的提出、发展及理论基础,设计了一个三片式的三次位相板系统,利用光学设计软件CODEV对传统系统和波前编码系统的成像特性进行了对比分析,给出了±40倍离焦范围内的点扩散函数三维轮廓图和调制传递函数曲线。最后,对研制的系统进行成像实验,并对波前编码系统解码前后的成像效果与传统系统进行了比较。实验结果表明,与传统系统相比,所设计的波前编码系统可以在保持光通量和像面分辨率的情况下将焦深扩展40倍。     

Architecture of Intra Prediction for High Efficiency Video Coding

This paper explains intra prediction method for High Efficiency Video Coding(HEVC).Intra prediction removes correlation of adjacent samples in spatial domain.Intra predictor requires reference images which are stored in external memory.Memory access is required frequently in process of intra prediction.The proposed architecture can reduce external memory access by optimized internal buffer.     

PDM系统中的编码模型及应用

信息编码在PDM系统中具有举足轻重的作用。在对企业中信息进行分析的基础上,综合物流和信息流的特点,将企业中的信息分为物化信息和非物化信息两大类。根据“一物一码”的原则,提出一种按照主体信息、说明信息、二级信息库层次展开的编码模型,兼顾不同的企业以及同一企业内各个部门的不同需求,使编码模型不仅适用于PDM系统,还能够满足企业信息化工程的要求。经企业使用后证明,该模型具有通用性。     

管理信息系统中数据编码问题的探讨

主要讨论数据编码的目的、编码规范、编码符号、条形码、编码的结构类型，以及编码结构中校验位的应用。     

基于部分赋义加特征属性的编码体系--浅析钢铁行业编码解决方案

以钢铁行业物料编码为主线，介绍了ERP信息系统几种编码解决方案，并着重推介基于部分赋义加特征属性的编码体系，最后以产销合同转换为例，介绍了基于部分赋义加特征属性的ERP钢铁行业编码解决方案。     

开放式数控系统译码软件的设计

对开放式数控系统的关键技术———数控代码的译码和校核进行了详细的阐述,划分了译码的功能,在W in-dows2000下设计了译码软件,实现了常用数控代码的编程。     

基于刀具全寿命周期管理的信息编码研究

分析了刀具全寿命周期管理的概念,将刀具全寿命周期管理划分为刀具预备期、使用期、报废期3个阶段。基于刀具全寿命周期管理过程,研究刀具的编码原理、基本构成和实现途径。采用混合分类法并按面向对象思想对刀具资源进行分类,提出柔性编码系统中刀具资源信息编码的实现方法。