基于可变尺寸块运动矢量恢复的H.264时域差错掩盖算法

针对H.264帧间预测编码的新特点,提出了一种基于可变尺寸块运动矢量恢复的时域差错掩盖算法。该算法首先利用相邻宏块编码模式的相关性,根据周围宏块的编码模式判断受损宏块的编码模式及运动矢量恢复的宏块划分方式,分别对各个划分的子块进行运动矢量的恢复;然后利用相邻块运动矢量参考帧的相关性,根据相邻块运动矢量的参考帧确定匹配使用的参考帧;最后采用边缘失真匹配方法恢复运动矢量。实验结果表明,该算法同传统的差错掩盖算法相比,由于支持不同尺寸块运动矢量的恢复,因此,算法对差错信号能够获得更好的恢复效果。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

快速局部自适应内插滤波器

为了降低局部自适应插滤波器算法的运算复杂度,同时兼顾到图像的局部特性,提出了一种快速局部自适应内插滤波器算法。使用标准内插滤波器对当前帧的参考帧内插后进行运动估计,对于运动矢量非零的宏块计算每个宏块中AC系数的能量占整个宏块能量的百分比,从而得出宏块的细节程度。最后,根据每个宏块的细节程度的高低来确定选取合适的滤波器进行内插,从而降低了计算复杂度。实验结果表明,在信噪比减少可以忽略不计的情况下,降低了运算复杂度,同时编码的速度得到了较大的提高。     

一种适用于AVS的快速帧间模式选择算法

音视频编码标准和H.264在帧间编码时采用变长块编码,导致在使用全部模式时计算复杂度较高。为此,提出一种基于运动向量场同质性测量和宏块时空相关性预测的帧间模式选择算法。利用相邻块和参考帧的对应块判断当前宏块是否使用帧间16×16模式,如果不使用该模式,则利用帧间8×8模式产生的运动向量预测宏块的帧间模式。实验结果证明,在峰值信噪比几乎相同的情况下,该算法与全模式相比可平均减少41.2%的编码时间。     

基于相关性的H.264自适应模式判决算法*

提出了一种基于时空相关性的H.264自适应模式快速判决算法。该算法首先根据前帧已编码宏块各模式的比率大小顺序来确定当前宏块模式判决顺序;利用前帧中宏块编码模式的平均率失真及当前帧的图像复杂度自适应地预测当前帧宏块相应编码模式的阈值。实验表明,本算法平均可以节省编码时间75%以上,同时PSNR下降约为0.07 dB,有利于实时应用。     

基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法

当H．264编码立体视频流在Internet上传输时，由于信道错误所引起的数据丢失常常会造成整帧图像的丢失。为了恢复丢失的整帧立体视频右图像，提出了一种基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法，该算法依据立体视频编码特点进行相关性分析，首先确定丢失帧中每个宏块的预测方式，然后采用运动补偿或视差补偿对其进行恢复，进而重现丢失帧。实验结果表明，该算法能够在较低的计算复杂度下，获得较高质量的立体视频图像。     

一种针对H.264/AVC的帧间模式快速选择算法

为了进一步减小宏块的帧间预测误差,新的视频编码标准H.264/AVC采用了可变块划分运动估计,极大地增加了编码器的复杂度.针对此问题,提出了一种快速的帧间模式选择算法,该算法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,算法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

H.264帧内预测快速算法

为了减小基于率失真优化(RDO)和Hadamard变换的帧内预测算法的计算量,H.264编码器同时给出了不采用RDO和不采用Hadamard变换的低复杂度帧内预测算法(H.264参考软件JM11.0的参数RDOptimization和UseHadamard被置0);这种低复杂度算法大大地减小了计算量,然而在实时性较强的场合,帧内预测算法的计算量仍需进一步减小,为此文章提出了一种快速帧内预测算法;该算法首先根据宏块的奇偶性仅选择同一位置的两个色度宏块中的一个宏块的数据来确定这两个色度宏块的预测模式,接着根据低分辨率图像和简化的代价标准确定出亮度宏块的最佳16x16预测模式,最后根据最佳16x16预测模式、快速4x4帧内预测模式选择算法及灵活的代价比较确定出亮度宏块的编码类型及预测模式;试验结果表明,与低复杂度的帧内预测算法相比,在图像质量和码率变化不大的同时,文章的预测算法的平均帧内预测时间能减少50%以上。     

一种基于快速模式选择的H.264跳帧转码算法的研究

为使视频数据适应异构网络和不同终端设备,基于最新视频编码标准H.264的跳帧转码技术成为当前的研究热点。针对在H.264跳帧转码过程中,对所有帧间候选模式进行运动估计而耗费巨大计算资源等问题,在分析相邻帧对应宏块编码特性的基础上,提出一种基于宏块时域相关性的快速模式选择算法。该算法首先统计不同特性视频序列相邻帧对应宏块编码模式的相关性;选取相关性高的模式作为编码模式可选集合,以减少模式选择遍历数目;在对当前宏块进行编码时,根据前一帧对应宏块的模式从上述集合中选取模式进行遍历,以实现率失真优化算法的提前终止。实验结果表明,该算法在控制比特率增长4%的情况下,缩减编码时间近25%,说明算法在保证视频图像具有较好质量的前提下,能够有效降低算法的时间复杂度。     

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。     

H．264帧内编码与JPEG2000的性能比较与分析

为了给P帧和B帧作参考帧．保证编码序列在解码时能正确地开始和进行，H．264中的I帧编码是一种独立消除空间冗余度的适度图像压缩算法，没有使用帧间预测和补偿。在某种程度上，I帧编码可以被认为是一种静态图像编码。JPEG2000是ISO推出的新一代静态图像压缩标准。通过对目前这两种最先进的图像压缩标准的分析和比较，得出在较低的码率下，针对小尺度图像，H．264的帧内压缩有着比JPEG2000更好的性能，而在其他条件下JPEG2000的算法占优。     

Coded Aperture Pairs for Depth from Defocus and Defocus Deblurring

The classical approach to depth from defocus (DFD) uses lenses with circular apertures for image capturing. We show in this paper that the use of a circular aperture severely restricts the accuracy of DFD. We derive a criterion for evaluating a pair of apertures with respect to the precision of depth recovery. This criterion is optimized using a genetic algorithm and gradient descent search to arrive at a pair of high resolution apertures. These two coded apertures are found to complement each other in the scene frequencies they preserve. This property enables them to not only recover depth with greater fidelity but also obtain a high quality all-focused image from the two captured images. Extensive simulations as well as experiments on a variety of real scenes demonstrate the benefits of using the coded apertures over conventional circular apertures.     

一种使用帧间差值的图像传感器片上视频压缩算法

为了减少图像传感器视频数据的输出,提出了一种通过编码相邻两帧之间差值的无损视频压缩算法.算法首先将基于差分脉冲编码调制原理的差分操作在模拟域实现,减小了电路的复杂度.然后两帧之间的差值被基于块的无损压缩方案编码.实验结果证明,压缩后的图像数据可以被无损失的还原.通过对7个具有代表性的8位深度1280×720@60 fps的样本视频进行测试,在块大小为4×4和模式切换阈值为63时实现了最佳的压缩效果.在几乎没有光的条件下压缩率高达78.5％.在复杂运动场景下该算法压缩率为43.5％.提出的压缩算法更适用于长时间处于静止场景的视频录制.     

嵌入式零树编码在图像压缩中的研究与应用

针对EZW和SPIHT算法在压缩效率和压缩性能方面的不足,提出了改进算法,将(5,3)整数小波变化与这两种算法结合起来,并对三个子带分别进行编码,给出了两种算法的峰值信噪比、均方误差的理论对比分析。所有结论被Matlab仿真试验验证。     

基于薄板样条变换的几何图像序列压缩方法

为了提高对几何图像序列的压缩效率,本文提出一种基于薄板样条函数（ThinPlateSpine,TPS）的有损压缩算法。在该压缩算法中,利用TPS变换可用于三维表面形变的特点,将TPS变换作为几何图像序列中相邻帧之间从前一帧到后一帧的预测器,通过存储TPS变换矩阵系数的方式编码预测帧,将该方法应用于一个三维人脸网格的几何图像序列,获得了较好的压缩效果。     

H.264帧内预测模式选择快速算法的研究

提出一种适用于H.264帧内预测的快速算法,利用相邻像素间的梯度筛选预测模式来避免不必要的预测模式计算。实验结果表明:用全I帧编码,该算法在图像质量和输出码率基本不变的情况下,编码时间大约节省了60%。     

基于静态串表的图像无损压缩编码方法

结合前像素预测编码方法和Lempel-Ziv-Welch(LZW)编码思想并针对其对于变化频率较高的信号压缩效率较低的问题,提出了一种通过利用图像像素之间相关性构建静态串表对数字图像进行无损压缩的编码方法。通过对前向预测编码处理后的图像数据进行查表编码来实现图像无损压缩。实验结果表明该方法实现简单,压缩效率高于LZW算法和WinZIP算法。     

Fast mode selection for H.264 video coding standard based on motion region classification

H.264/AVC achieves higher compression efficiency than previous video coding standards. However, the process of selecting the optimal coding mode for each macroblock (MB) results in extremely high computation complexity, which make it difficult for practical use. In this paper, an efficient algorithm is proposed to reduce the complexity of MB mode selection. The proposed algorithm identified the interior region of the motion object by using the motion vectors information firstly. For the interior region surrounded by the identical motion vectors, we skip the mode selection of the MBs and then treat them with large block size modes directly. We also discuss the specific examples in this region. For the boundary region, we classify them into different types according to the coded mode information. After that we process the different regions with different mode set distinctly. Experimental results show that the proposed algorithm can save the encoding time up to 46% on average compared to the conventional method in the JVT JM8.6 reference encoder with only 0.12 dB performance degradation.     

QoE management for video conferencing applications

We introduce a framework for managing the QoE of videos coded with the H.264 codec and transmitted by video conferencing applications through limited bandwidth networks. We focus our study on the medium-motion videos with QCIF, CIF, and VGA resolutions, the most pervasive video formats used by video conferencing applications across the Internet and cellular telephony systems. Using subjective tests for measuring the level of video quality perceived by end users, we expose the relation between the main influential video parameters and the quality experienced by end users. Furthermore, after investigating the effect of different frame rates and compression levels on video streaming bit rate, and consequently on QoE, we propose a QoE control mechanism for limited-bandwidth situations. A congestion control technique is also introduced in this paper and used in simulations for verifying the efficiency of the proposed QoE management algorithm and to implement this algorithm for practical applications.