RDWT域全相位子带运动补偿视频编码方法

当前小波视频编码技术的一个研究热点是如何提高运动补偿的效率．提出了一种基于RDWT（冗余离散小波变换）域的奎相位子带运动补偿视频编码方法．运动补偿过程在参考帧和当前帧的RDWT域进行，使用提出的RDWT小波块结构，利用RDWT域的全相位子带信息提高运动补偿效率．在RDWT域形成预测数据后变换到空域得到预测帧和残差帧，对残差帕进行DWT变换，SPECK小波系数编码．实验表明提出自寺方法获得了较好的编码效率．     

空时形状预测与高效编码

目的 形状是视觉对象的关键特征,形状编码是对象基图像和视频处理中的关键技术,但现有无损形状编码方法压缩效率普遍不高.为此,提出一种基于链码表示和空时预测的高效无损形状编码新算法.方法 首先逐帧提取视觉对象的形状轮廓并转化为链码表示;然后基于对象轮廓的帧间活动性将形状视频序列分成帧内预测编码帧和帧间预测编码帧,并基于轮廓链码的空域相关性和时域相关性对二者分别进行空域和时域补偿与预测;最后基于链码的方向约束特性对预测后的位移矢量和预测残差进行高效编码压缩.结果 为了检验所提算法的性能,基于MPEG-4标准形状测试序列进行了编码实验测试.与现有主要方法相比本文算法能提高压缩效率6%到71.6%不等.结论 本文算法可广泛应用于对象基编码、基于内容的图像检索、图像分析与理解等领域.     

抑制漂移误差的多描述视频编码*

针对多描述编码的漂移问题,提出一种基于H.264的多描述编码方案。该方案先对原始图像空间域采样形成两个子图像,然后通过相关联的两路H.264编码器,生成包含相同运动信息的描述,并在解码端采用自适应三次线性插值法恢复补偿信息,达到抑制漂移误差的目的。实验结果表明,该方案能有效提高编码效率,同时获得较好的视频传输质量。     

基于方向提升小波变换的多描述视频编码

提出一种基于方向提升小波变换的多描述可分级视频编码方法,该方法能增强视频编码的容错性和网络自适应性。对视频序列中的每一帧图像按梅花下采样产生2个子序列,对每个子序列分别进行三维小波可分级视频编码形成2个描述。为解决传统二维小波变换方法对梅花下采样图像编码效率低的问题,引入方向提升小波变换对图像进行空域分解,提出5模式方向提升小波变换以进一步提高编码效率。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于方向提升小波变换的多描述可分级视频编码

该文提出一种基于方向提升小波变换的多描述可分级视频编码方法,用以增强视频编码的容错性能和网络自适应性。基本思想是,对视频序列中的每一帧图像按梅花下采样产生两个子序列。对每个子序列分别进行三维小波可分级视频编码形成两个描述。为解决传统二维小波变换方法对梅花下采样图像编码效率低的问题,引入方向提升小波变换对图像进行空域分解。为了进一步提高编码效率,该文提出了5模式方向提升小波变换。实验结果证明了所提出算法的有效性。     

基于运动补偿的三维小波视频编码

提出了一种新的基于运动补偿的三维小波视频编码方案。通过对原始图象序列沿着运动轨迹进行时间维小波分解以及空间上的二维小波分解，得到不同的时间－空间三维频率子带。然后，将这些子带中的小波系数构成三维方向等级树结构，并采用改进的ＳＰＩＨＴ零树编码算法进行压缩。实验表明，此方法不仅提高了视频编码效率，而且易于进行码率控制，以及实现时间、空间分辨率上的可伸缩编码     

多阵列摄像图像调节的MVC颜色补偿方法

多视点视频是由一组摄像机拍摄得到的视频序列。通常情况下,各个摄像机的性能参数很难做到完全一致,从而引起不同视点的视频图像之间产生颜色差异。提出了在多视点视频编码中使用一种新的颜色补偿模式,这种模式能够有效利用相互独立编码的帧间视频的信息,从而减少由多阵列摄像而带来的颜色误匹配。该方法在RGB颜色空间上建立颜色补偿模型,并进一步将颜色补偿模型扩展到YCbCr颜色空间以适用现有视频编码标准。与原始视点间参考图像相比,经过补偿后的视点间参考图像与当前编码图像更为相似,从而提高了MVC的编码效率。此外,颜色补偿模型参数可以分别从编码端和解码端推导得出,不需要将其写入码流。实验结果也表明提出的方法能够提高编码的效率和得到更好的视频质量。     

高效视频编码中变换跳过模式的快速选择

目的新一代高效视频编码(HEVC)标准采用了灵活的块结构和大量新颖的编码工具,有效提高了视频编码效率。变换跳过模式作为一种新增加的模式,可以有效地提高编码效率,但是也显著地增加了编码的复杂度,增加了实时编码应用的难度。因此提出一种针对变换跳过模式的提前剪枝算法。方法通过分析不同率失真代价下是否选择变换跳过模式的残差块的分布情况,最终选取率失真代价的平方根作为阈值,并建立了量化参数与阈值之间的模型。之后可以根据量化参数提前计算得到阈值大小,减少变换跳过模式的编码次数,从而降低变换跳过模式的复杂度。结果由于最终只需要对少量的块进行变换跳过模式编码,并且使用模型得到经验阈值并不会额外增加复杂度,因此能减少编码器的计算复杂度。实验结果表明,与标准编码器相比,该算法对于不同场景的标准测试序列平均峰值性噪比和平均比特率变化都非常小,平均减少了70%的变换跳过模式编码的次数。结论该变换跳过模式的剪枝算法,选取率失真代价的平方根作为阈值,根据本文模型获取不同量化参数下的经验阈值,对是否需要进行变换跳过模式提前判断。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由于加入变换跳过模式增加的编码复杂度。     

基于残差分布特性的运动补偿算法

视频编码中离散余弦变换(DCT)对自然图像有很好的去相关性，而对运动残差的去相关性较差。针对DCT对残差编码效率较低的缺陷，该文提出一种基于残差分布特性的运动补偿算法，即将残差中所有非零量化DCT系数分为I/P系数，针对不同类型的DCT系数进行分类(帧内或帧间)运动补偿。在MPEG4的编码质量对比实验中，推荐算法比标准算法提高了2 dB以上，从而表明推荐算法能有效地提高运动残差的编码效率。     

应用于VVC无损帧内编码的残差二次预测算法

在VVC无损帧内编码中,为了无失真地压缩视频,会跳过变换、量化等操作。未经过变换的帧内预测残差之间,存在较强的空间相关性。基于此,提出了一种残差二次预测（Residual Secondary Prediction,RSP）算法,来进一步降低残差能量。算法对经过帧内预测生成的残差样本进行二次预测,得到二次残差,选择绝对值之和较低的残差组作为最终的预测残差。在VVC测试模型（VTM）12.3上应用RSP算法,相较于基础的无损帧内编码,平均可以节省5.65%的比特率,编码时间增加14.6%,解码时间下降17.5%。RSP以增加较低编码复杂度为代价,高效地提升了VVC无损帧内编码的性能。     

多模式3维视频形状编码

目的 具有立体感和高端真实感的3D视频正越来越受到学术界和产业界的关注和重视,未来在3D影视、机器视觉、远程医疗、军事航天等领域将有着广泛的应用前景。对象基3D视频是未来3D视频技术的重要发展趋势,其中高效形状编码是对象基3D视频应用中的关键问题。但现有形状编码方法主要针对图像和视频对象,面向3D视频的形状编码算法还很少。为此,基于对象基3D视频的应用需求,提出一种基于轮廓和链码表示的高效多模式3D视频形状编码方法。方法 对于给定的3D视频形状序列逐帧进行对象轮廓提取并预处理后,进行对象轮廓活动性分析,将形状图像分成帧内模式编码图像和帧间预测模式编码图像。对于帧内编码图像,基于轮廓内链码方向约束和线性特征进行高效编码。对于帧间编码图像,采用基于链码表示的轮廓基运动补偿预测、视差补偿预测、联合运动与视差补偿预测等多种模式进行编码,以充分利用视点内对象轮廓的帧间时域相关性和视点间对象轮廓的空域相关性,从而达到高效编码的目的。结果 实验仿真结果显示所提算法性能优于经典和现有的最新同类方法,压缩效率平均能提高9.3%到64.8%不等。结论 提出的多模式3D视频形状编码方法可以有效去除对象轮廓的帧间和视点间冗余,能够进行高效编码压缩,性能优于现有同类方法,可广泛应用于对象基编码、对象基检索、对象基内容分析与理解等。     

完全可伸缩视频编码的实现和改进*

提出了一种完全可伸缩视频编码的改进方法。首先给出了一种采用运动补偿时域滤波、二维离散小波变换和EZW编码的传统可伸缩编码方案,该方案将时间、空间、质量三方面的伸缩性有机地结合在一起,实现了完全可伸缩性能。针对运动补偿时域滤波技术中的GOP（group of pictures）结构和更新操作进行了改进,引入GOP结构自适应选择,降低系统内存需求和运算复杂度;采用基于人眼视觉系统特性的最小可觉差对更新操作中所引进的误差进行内容自适应修正。实验结果表明,编码效率和视频序列的重建质量都得到了显著的提高。     

基于感兴趣区域的头像视频前处理方法

在头像视频通信中,网络用户的关注度一般集中在人脸部分区域。根据MARR视觉原理,在保证视频通信主观质量的前提下,提出了一种基于感兴趣区域的头像视频前处理方法,能有效地提高视频的通信效率。该方法首先利用人脸检测算法对头像视频进行人脸检测,然后利用双边滤波算法对人脸之外的背景区域进行滤波操作,最后用H.264编码算法对处理后的视频图像进行编码传输。实验结果表明,所提出的方法能够有效地提高视频编码效率,最高可以达到28.571%。     

基于宏块的具有时域和SNR精细可伸缩性的视频编码

提出了一个高效灵活的视频编码方法，称为基于宏块的具有时域和SNR精细可伸缩性的视频编码方法（简称为PFGST视频编码方法），将原有的基于帧的渐进精细可伸缩的视频编码技术扩展为基于宏块的编码技术，即增强层编码中运动补偿和重建时所用的参考信息是基于宏块选择的而不是基于帧、然后将时域可伸缩特性引入到基于宏块的渐进精细可伸缩的视频编码中，从而实现了PFGST编码方案，在时域可伸缩的增强层编码中，根据运动补偿中使用的参考宏块的不同，提出了时域可伸缩增强层宏块编码的两种方法，由于在时域可伸缩的增强层编码中使用高质量的参考宏块不会造成任何误差传播，因此通过选用最佳的参考宏块，PFGST方法的编码效率得到了显著的提高，实验结果显示，同MPEG－4标准中的FGST编码方法相比，基于宏块的PFGST视频编码技术的编码效率提高了2．8dB，并且同样具有FGST的所有特性，即可以根据不同的通道，客户和服务器的需求来分别支持精细的SNR可伸缩特性，时域可伸缩特性和SNR－时域混合可伸缩特性。     

基于无线视频传感器网络的失真优化路由算法

针对无线视频传感器网络链路不稳定、重建质量要求不高的特点,提出一种适应多描述编码（MDC）可靠传输的路由算法EDLOR。该算法充分考虑了视频编码速率、时延受限、网络丢包等因素,以多描述峰值信噪比（PSNR）作为优化目标,使视频总体失真最小化;然后根据计算结果,将多描述编码分配到指定的路径进行传输。实验结果表明,EDLOR路由算法能够提高平均PSNR,降低了网络丢包率,提升了总体视频质量。     

基于变换域Wyner-Ziv视频编码的相关噪声模型

在Wyner-Ziv(WZ)视频编码中,原始WZ帧数据和边信息(Side information,SI)间相关噪声模型是影响缡码效率的关键因素.现有文献通常认为边信息和当前解码WZ帧的概率分布近似符合零均值拉普拉斯分布.本文详细研究了变换域WE帧与相应边信息的残差系数的分布关系,发现其残差变换后直流系数带统计分布相比零均值拉普拉斯分布存在一定偏差,且系数带的相关噪声分布随时间和空间变换.根据变换域残差系数的分布特征,提出了一种基于变换域的相关噪声分布模型及自适应参数估计算法,利用帧内插时前向和后向运动补偿帧变换残差,在解码端估计系数带的分布参数.实验结果表明该算法有效提高了WZ视频编码的编码效率.     

基于质量可伸缩高性能视频编码的帧内快速算法

为了提高质量可伸缩高性能视频编码（SHVC）的编码速度,提出一种基于质量SHVC的帧内预测算法。首先,利用层间相关性来预测可能的深度,排除可能性较小的深度;其次,对可能的编码深度,采用层间预测（ILR）模式进行编码,并对得到的残差系数进行分布拟合检验,判断是否满足拉普拉斯分布从而跳过帧内模式;最后,对深度编码得到的深度残差系数判断是否满足深度提前终止判断条件,如果满足该条件则提前终止以提高编码速度。实验结果表明,所提算法能够在保证编码效率损失很小的情况下使编码速度提高79%。     

精细可伸缩视频编码中的增强层编码方法研究

提出了一种新的子带编码方法来对精细可伸缩视频编码中的增强层进行编码。在这种编码方法中,首先通过重排DCT残差系数形成子带,然后利用同一子带相邻系数的相关性来消除数据冗余。实验结果表明文章提出的增强层编码方法比原来的FGS增强层编码方法具有更高的编码效率。     

感兴趣区域分割的非平衡多描述视频编码

视频序列中感兴趣区域信息的丢失将导致视频质量的严重下降,通过一定的算法检测出感兴趣区域,并通过修改H.264编码标准中的数据分割算法,把这部分信息的Inter宏块放入B类数据分割中,然后对新形成的三类数据运用非平衡多描述编码方法进行编码,实验结果表明,该方法在网络出错时可以有效地保证视频中感兴趣区域的数据,很好地改善接收到的视频质量。     

基于分布式编码的多描述视频编解码器

为了解决多描述视频编码器在丢包信道下的漂移问题,本文提出了一种新的基于分布式视频算法的多描述视频编码方案。实验结果表明,借助于分布式编码的稳健性,这一新方案能有效地避免漂移问题。为了解决多描述视频编码器在丢包信道下的漂移问题,提出了一种新的基于分布式视频算法的多描述视频编码方案。实验结果表明,借助于分布式编码的稳健性,这一新方案能有效地避免漂移问题。