分布式视频编解码技术在无线视频通信中的研究

在视频编码领域中,分布式视频编解码系统具有低功耗、低复杂度、高压缩效率和强健壮性等特点。在无线视频通信体系当中,分布式视频编解码技术取得了很多有意义的成果。为了进一步提高分布式视频编码技术的编码质量,文章在信息估计、量化技术及编码器设计、运动估计和运动补偿算法、重构模块算法等方面进行了深入的分析,提出了一些有意义的研究思路和方向。     

H.264编码器复杂度分析

通过多组试验,具体分析了H.264的编码工具Inter预测块尺寸、Hadamard转换、率失真优化、B-帧、CABAC、搜索范围及多参考帧的编码性能与复杂度.试验表明,不同的编码工具对编码器性能的影响有较大的差异:⑴某些工具或设置对编码性能影响很小,却增加了计算的复杂度,如Inter预测块的4×4块、Hadamard转换、搜索范围大于16、参考帧多于5等.⑵适当的选择编码工具可在编码效率和计算复杂度之间取得平衡.⑶复杂的设置对低比特率视频的压缩性能提高有限,但对高比特率视频的压缩性能提高较多.     

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DM642的AVS-M编解码实现与优化

通过对编码器中主要模块复杂度和对编码性能贡献的大小进行分析,结合Ti公司的DSP(TMS320 DM642)的技术特点,简化并改进了编码器算法,精心设计了编码器的程序流程和数据流,在保持良好的图像质量和高压缩比的同时,实现了视频的实时压缩.     

面向交互应用的HEVC编码性能分析

结合现行的视频编码标准H.264/AVC,分析HEVC的具体编码技术,并对HEVC编码算法的编码效率和编码复杂度进行了对比研究。以交互应用视频序列为样本,对HEVC的具体性能进行测试,结果表明,在交互领域,和H.264/AVC相比,HEVC编码效率获得有大约50%的提升,编码复杂度也增加到了170%左右。     

一种新的化工过程历史数据压缩方法研究

为了对化工过程的历史数据进行压缩处理以减少数据的存储空间，给出了一种新的数据压缩方法.该方法基于整数小波变换和多级树集合分割编码，对原始数据进行5层整数小波分解，得到小波系数和相应的时间方向树，使用多级树集合分割编码对小波系数进行编码，输出位平面，再利用自适应算术编码对输出的位平面进行编码，进一步提高压缩比.应用该方法对一造纸厂的温度数据进行压缩和还原，仿真结果表明，该方法无需浮点运算，编码时利用了原始信号在各尺度下小波变换系数的自相似性，具有计算复杂度低、数据压缩速度快、压缩比高和重构误差小的特点.     

小波图像编码技术的研究

小波图像编码由于基高压缩效率而得到广泛关系,其主要由小波、量化以及编码技术组成。本文主要对小波压缩技术的3部分进行了分析和评价,并对多个小波图像编码进行了比较。随后使用2个小波、3个编码器和3个编码器对Lena图像进行了实验。实验结果表明性能优越的小波编码器可以通过综合现有的小波、量化和无损编码技术而得到,并且在开发应用时,可使用该方法从众多的小波编码器中选择适合于自己应用的编码方案。     

无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧码率控制算法

基于分布式视频编码系统,提出一种Wyner-Ziv帧的码率控制算法.首先,通过理论推导和实验,提出了针对Wyner-Ziv帧不同系数带的率失真估计模型,并通过训练学习的方法针对不同系数带分别确定模型参数;然后,使用提出的率失真模型估计当前帧的编码码率,并结合目标码率约束确定最优量化矩阵;最后,为每个比特面分配相应数目的校验位,完成LDPC编码并输出.实验结果表明,在相同目标码率下,与现有无反馈码率控制算法相比,使用本算法可提高解码恢复视频峰值信噪比0.3～1dB,且编码端运算复杂度增加很小.     

小波零树编码算法的改进与实现

在嵌入式小波零树编码理论的基础上，探讨了一种改进的图像编码算法．通过结合空间方向树结构的分层树集合分割排序编码理论，继承了原小波零树编码算法的逐次逼近量化的思想．改进算法仍然采用了一种零树结构，但不仅把零树作为一个集合，而且把剩余树也作为一个集合进行处理．这样，被去除的节点存储在另一集合里，将不被重复扫描，从而提高了压缩的效率．实验仿真证明，这种改进编码算法能在一定程度上提高图像压缩效率和编码质量。     

一种用于贝尔模板图像压缩的算术编码器

针对贝尔模板图像的预测编码问题,设计了一种高效的自适应算术编码器.通常,贝尔模板图像的预测误差满足拉普拉斯分布,为了降低估计预测误差概率的计算复杂度,按照最小均方误差准则对预测误差进行了分类量化,并建立了相应的概率查找表,概率值仅需要保留3位有效值.实验结果表明：提出的算术编码器比Golomb熵编码方法具有更高的效率.     

一种新的多级码级联编码系统

提出了一种新的以多级码作内码,码长很长的ＲＳ码作外码构造的级联编码系统,可以明显地提高系统的编码增益,这种新的级联编码比传统的级联编码或单独采用多级编码具有更好的性能,特别适用于信道被严重干扰而可靠性要求又很高的通信系统。     

采用Lynch-Davison编码方法压缩多元信源序列

为了利用Ｌｙｎｃｈ－Ｄａｖｉｓｏｎ编码压缩多进制序列,提出了一种推广方法,该方法不再将信源序列划分成多个序列分别进行压缩,而是采用一种统一的算法直接对信源进行压缩处理,并证明了这种方法在渐进意义上可达到熵界．     

文档系统位映象数据的压缩

本文通过对文档文件电子映象数据的分析,提出了一种高速、高压缩比的文档文件位映象数据压缩方法。由于考虑了数据行之间的相关性和文档文件的特征,从而获得了10:1以上的平均压缩量,并保持数据信息无损失,大量节省了光盘文档系统的存贮介质。     

移动通信中联合信源信道编码技术

联合信源信道编码技术在变信道下的传输速率可接近理论极限,因此在未来多媒体通信中有很好的应用前景.本文介绍了当前联合信源信道编码技术,包括不等错误保护、信源信道直接映射机制和联合译码等.     

实现信源信道联合编码的一种策略

在传统通信系统中,信源压缩(信源编码)与传输中抵抗信道损耗的保护技术(信道编码)是分别考虑的.但是,在实际中发现,用某种“特定”方法连接起来的最优信源编码器和信道编码器,并不一定能构成最佳通信系统.因此出现了实现通信系统整体优化的“信源信道联合编码”理论.本文给出的实现信源信道联合编码的策略是:编码部分采用类似于DPCM预测编码方式的联合编码器,而译码部分是一个类似于Viterbi译码方式的联合编译码器.实验结果证明,在高噪信道条件下,使用这种方法进行图像传输,性能改善效果非常明显.     

利用视频与深度图相关性的深度图帧内编码

因现有帧内编码算法编码深度图中含有边缘的宏块编码效率较低,故提出了一种利用视频与深度图之间相关性的边缘跳过帧内编码方法.该方法利用聚类方法从当前深度编码宏块及其参考像素部分对应的视频区域获得边缘信息,以此作为当前深度编码宏块及其参考像素的分割边缘信息,然后利用所得分割边缘信息将参考像素映射到当前编码宏块作为预测值.为了滤除聚类方法获得的分类信息中存在的噪点或者毛刺对预测的干扰,提出了双向扫描滤波的方法.利用所提边缘跳过帧内预测方法,可以跳过对边缘宏块中复杂边缘的编码,甚至边缘宏块完全被跳过不编码.实验结果表明,与原始编码算法相比,所提方法平均可减少24.25%的码率,峰值信噪比平均提升了0.70dB,主观编码质量也得到明显增强.     

不等长编码系统的设计与实现

针对物资编码中的不等长编码问题，将树形数据结构应用于编码系统的数据库设计，提出了纯数字不等长编码系统的设计方案，并通过对树形数据结构的分析，证明了该方案编码的唯一性。这种编码方法不仅可以为各类物资提供统一的编码界面，而巳能够有效地提高编码效率，避免错编和漏编，因而是一种良好的物资编码方案：     

无损图像压缩编码方法及其比较

研究游程编码,LZW编码和哈夫曼编码三种无损图像压缩的原理,并对其进行分析,这有助于针对不同类型的图像选择合适的压缩编码方法。     

一种改进的SPECK图像编码算法

针对原始SPECK图像编码算法的不足之处 ,提出了一种改进的SPECK图像编码算法 .改进后的算法不仅继承了原有SPECK算法的各种优点 ,而且通过完善集合分配策略、合理分配比特等处理 ,进一步降低了原始SPECK算法的复杂程度 ,提高了算法的工作效率 .实验结果表明 ,改进的算法是一种高效的图像编码算法 ,在相同压缩比情况下 ,其图像重构质量明显优于原始算法 .     

数字音频压缩编码及其播放器的实现

在讨论语音编码技术的基础上,分析了几类语音编码技术的优缺点;重点研究了基于感知的数字音频压缩编码方法;介绍了MPEG标准。并在此基础上设计制作了一个主流格式的音频播放器,测试结果表明其实用、有效。