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.     

一种新的多视点分布式视频编码算法

提出一种新的分布式视频编码(DVC)算法,在编码端对原始视频帧进行块分类后,对其稀疏块进行编码;在解码端应用复杂的重构算法并结合DVC边信息融合算法。提出的算法具有复杂度低、码率较低、码率控制灵活等优点,同时编解码端互相独立、无须反馈通道。仿真实验表明,提出的算法具有降低编码复杂度和保持压缩效率的优点。     

使用联合比特面译码的分布式视频编码

提出了一种联合比特面译码（JBPD）算法用于分布式视频编码。该方法利用量化系数已解码比特平面的结果作为先验信息,对其它比特平面进行解码,避免了独立比特面解码时存在的信源间相关性弱化,更充分利用了Wyner-Ziv帧与关键帧之间的相关性,可在不增加解码复杂度的情况下提升分布式视频编码的率失真性能。仿真结果表明,在其它环节相同时采用联合比特面译码算法的分布式视频编码系统比采用独立比特面译码的系统最多可节省比特率16.5%,并且随着量化级数的增多,性能提升更为明显。     

面向质量域可分级视频编码的自适应模式选择算法

为减轻质量域可分级视频编码的计算复杂度,提出了一种快速模式选择算法.该算法将模式选择流程分为3个阶段：首先检测运算复杂度低、出现概率大的跳过类模式集合;依据层间相关性和空域相关性选择性检测候选编码模式集合;最后遍历检测剩余编码模式.若第1或第2阶段所获得的最小码率-失真代价值小于预先定义的门限,则提前结束模式选择流程.仿真结果证明,与全遍历算法相比,新算法可以获得459%~808%的编码速度提升;峰值信噪比降低最多为015 dB,码率增加最多为062%.     

一种TDD-MIMO系统混合预编码传输机制

针对TDD-MIMO系统中,天线之间存在相关性时会影响系统性能的问题,提出一种混合预编码传输机制.在该机制中,基站首先采用一种低复杂度的信道估计算法来计算信道矩阵,然后计算信道矩阵的相关度来判断相关性的高低并选择相应的预编码方式.当相关度大于等于转换系数时,采用基于协方差矩阵的预编码;反之,则利用基于LR的预编码.仿真结果表明,该机制充分利用了2种预编码分别适用于不同相关性范围的特点,在降低了系统的误码率的同时保持了低复杂度,提高了系统在天线之间存在相关性时的容量.仿真验证了该机制的有效性.     

空频分组编码OFDM系统迭代解码算法

根据OFDM系统子信道的相关性,为空频分组编码(SFBC)OFDM系统提出了一种简单的解码算法。该算法只需要少量的导频就可以估计信道并解码,当传输模式是QPSK时甚至无需信道估计。仿真结果表明:该算法与差分解码相似,虽然与相干解码比较有3 dB的性能损失,但是仍然能够得到分集增益,并且计算复杂度大大降低。     

减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配

针对传统的多播策略中,系统吞吐量受限于多播组中最差用户的信道增益的问题,提出一种基于减少反馈策略和联合编码策略下的多播资源分配算法.采用分层编码与里所(RS)码的联合编码策略,进行数据的分层和补偿丢失的数据包.对传输的不同层的数据采用不同的反馈策略来降低上行反馈负载,并且将资源分配问题建模为最优化问题,为了减轻计算复杂度,又提出了次优化的能保证多播组服务质量的比例公平子载波分配算法与注水功率分配算法(WF-Q).为进一步降低复杂度,采用新的增加固定功率的分配算法(IFP-Q).仿真结果表明,提出的反馈策略明显减少了上行反馈负载,并且联合的编码策略能进一步提高系统性能.     

质量可伸缩高性能视频编码中增强层快速算法

针对质量可伸缩高性能视频编码(SHVC)中递归式的四叉树编码单元(CU)划分引起的高计算复杂度的问题,提出了一种增强层快速编码算法。该算法充分利用层间编码单元深度值的相关性,根据基本层编码单元的深度信息预测增强层编码单元的深度值范围,跳过一些小概率的编码深度;在每一编码深度层下,利用当前预测单元(PU)与时间、空间以及父辈相邻PUs之间的相关性判断当前编码区域的复杂度,然后根据该区域的复杂度快速选择预测模式,从而进一步提高编码速度。实验证明,该算法与SHVC参考代码中的标准算法相比,在保证编码效率的前提下,编码时间可以平均节约78%左右。     

基于H.264/AVC的自适应快速多参考帧选择算法

在不同尺寸块编码模式下,时域和空域运动相关性对最优参考帧选取的影响是不同的.本文通过分析视频序列的统计特性和视频帧内的空间相关性,提出了一种基于运动相关性的自适应多参考帧快速选择算法.该算法根据视频序列自身特征,自适应地去除不必要的参考帧,降低编码复杂度.实验结果显示,在保证编码质量的前提下,本算法平均可以节省编码时间40%以上.     

面向H.264/AVC的宏块级码率控制算法

为了降低计算复杂度和提高H.264/AVC编码器的效率，基于一种相对简单的率失真（R－D）模型提出了新的宏块级码率控制算法，并在新算法中引入了一种自适应方法对目标码率分配和编码复杂度进行调整.相比以往算法在码率分配和参数更新中只利用了宏块绝对平均误差预测值的情况，新算法充分利用了已编码宏块的实际绝对平均误差值和相邻帧之间编码特性的相似性，保证了输出码率的稳定性和解码图像的质量.新算法还采用了一种跳块预判断策略来进一步降低编码复杂度.与JVT-G012码率控制算法相比，新算法在信噪比和输出码率基本不变的条件下，整个编码速度平均提高了约10%.     

基于微处理器核的AAC解码软硬件协同优化

为了降低硬件成本和在较低频率下实现基于精简指令集计算机（reduced instruction set computer, RISC）处理器的先进音频编码（advanced audio coding，AAC），提出了一种软硬件协同优化策略，通过对解码关键子模块进行分析，从比特流解码、解码运算部分、播放控制3个方面来实现软件算法的优化，从而加快音频解码速度，减少存储空间，并根据优化结果对嵌入式RISC微处理器核进行配置.在现场可编程门阵列（field programmable gate array, FPGA）验证平台上实现了对128 kbps，44.1 kHz双声道AAC 低复杂度框架（low complexity profile, LC）的实时解码，运算量为25.51 MIPS，优化率为48.9%.     

Iterative Detection and Decoding Algorithm in Dual Polarized Land Mobile Satellite MIMO Systems

An iterative detection and decoding algorithm with outer code decision feedback is proposed for the dual polarized （DP） land mobile satellite （LMS） MIMO systems using concatenated codes. A feedback structure is added after the outer decoder in the proposed algorithm. The feedback information is exploited to control the detecting list in the MIMO detector and reduce the number of symbols which have to be processed at each iteration. As a result, the computational complexity is reduced. Meanwhile, the successfully decoded outer code words are used to calculate the more reliable initial information for the inner decoder and the system performance can be improved by this step. The simulation results show that the proposed algorithm can reduce the computational complexity compared to the traditional iterative detection and decoding algorithm and achieve better performance.     

低复杂度极化码SCL译码算法

极化码的串行抵消列表(SCL)译码的逐次逐比特进行判决过程与路径度量值的计算筛选过程是整个译码系统复杂度与延迟的主要来源.在分析现有SCL及多比特判决译码的优缺点基础上,针对SCL译码造成的译码系统复杂度高和延时大的问题,将每组多比特码字(多个独立信道)视作一个整体,并在译码时通过信道合成构造为一个虚拟多比特信道,从而可以对多比特码字进行同步传输并根据信道递归公式进行同步判决译码.由此基于SCL译码的码树构造提出一种构造多比特虚拟信道的SCL译码算法,并结合设置译码码树节点阈值减少码树节点分裂次数的方法进一步增强了上述算法.在AWGN信道下的分别对虚拟2、4和8比特信道SCL译码的误码率及误帧率性能进行仿真.仿真结果表明在虚拟8比特信道情况下,预设阈值S=30时的译码性能接近传统SCL算法,且总历经节点数降低了63.7%,总加法次数是8比特同时判决译码算法的17%.此算法降低了译码算法的计算复杂度及硬件存储复杂度,更适合于硬件实现,具有一定的实用价值.     

基于H.264和Turbo码的信源信道联合解码

针对有噪信道下的视频传输,本文提出了一种基于H.264和Turbo码的信源信道联合解码方案。该方案利用Turbo解码器的信道软输出协助H.264视频解压缩器工作,应用视频解压缩器的语义/句法信息对Turbo解码器的外部信息进行更改,以提高其纠错能力。与只采用Turbo解码的方案相比,联合解码方案加速了Turbo码的收敛,并且其性能在峰值信噪比、误比特率以及视频重建质量方面都有显著提高。     

面向H.264/AVC的低时延码率控制算法

为降低传输系统延迟,并满足实时的要求,提出了一种面向H.264/AVC的低时延码率控制算法。该算法基于H.264/AVC编码标准的特性,进行分层的精细化码率控制,并综合了基于图像复杂度分析的前向码率控制技术和基于缓冲区容量反馈的后向码率控制技术。仿真结果表明,与传统JVT-H017算法相比,该算法可有效减少跳帧次数、降低时延、提高视频通信的时效性;同时较好地保持图像编码质量,其PSNR仅下降约0.1 dB。该算法运算量小,易于工程实现。     

(研究生论坛)一种新的自适应图像组结构算法的研究

针对固定图像组结构不能充分利用视频帧之间的相关性,提出一种新的自适应图像组结构方案。该方案主要利用W Z帧和相应的边信息之间差值的概率分布模型对成功解码WZ帧所需比特进行估计,并通过码率估计动态地选取合适的图像组结构。通过实验仿真结果表明:在不明显增加编码复杂度的情况下,新的自适应图像组结构比固定图像组结构的峰值信噪比(PSNR)提高了约0.4～0.7 dB。     

面向分层B帧编码的帧级别码率控制算法

为了更有效地支持分层B帧编码结构,提出了一种帧级别码率控制算法.首先,根据编码内容的复杂度和可用信道带宽自适应选择最佳初始量化参数;其次,根据分层B帧的编码结构特点,分别从图像组级别、时域层级别以及帧级别进行码率分配;最后,采用二次码率-量化模型计算量化参数并进行调整.实验结果表明,该算法与传统的码率控制方法相比,在提高码率控制精度的同时,能带来最高1.5 dB的峰值信噪比增益.     

一种循环相关结构酉空时星座的低复杂度译码方法

提出了一种改进的酉空时码检测算法,根据星座中信号间的循环相关特性将星座分组,每组中的信号均与该组的中心信号具有较强的相关性．收方依据接收信号与各个分组中心信号之间的相关性判断接收信号所属的分组,通过在选定分组中的搜索得到对发送信号的估值．由于译码过程避免了最大似然检测对整个星座的遍历计算,因而计算复杂度低．仿真结果表明,合理选择分组参数能够以较小的性能损失换取译码复杂度的降低．     

新型LDPC码译码器

通过研究LDPC码奇偶校验矩阵的结构特点和LDPC码译码算法数据流程的特性,设计出一种新型LDPC码译码器。译码器包含可扩展的存储器阵列、结构精巧的地址控制单元和功能强大的时序控制状态机,具备可灵活扩展译码码长、硬件实现复杂度低和硬件资源利用率高的优点。构建通信系统,对硬件译码器进行性能测试,测试结果表明,译码器的译码性能与理论仿真值基本吻合,证明设计的正确性。