可扩展视频编码中运动补偿时域滤波的改进

在基于小波变换的可扩展视频编码方案中,研究运动补偿时域滤波的优化方法.将有效的多相位子带内运动估计纳入分层运动估计策略中,用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波,融入多假设预测以优化运动补偿技术;为了提高低码率下视频编码的可扩展性,提出更新算子的优化设计.实验结果显示,在保证运动估计精度下,合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能.     

子带内运动补偿时域滤波的优化

在用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波时,为了提高运动模型的有效性,探索了利用多假设预测技术以改善运动补偿。提出了更新算子的优化设计,以提高低码率下视频编码的可扩展性,并取得改善的重建视频质量。实验结果显示,优化的子带内运动补偿时域滤波,在保证运动估计精度下,通过合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能。     

滑动窗运动补偿时域滤波在可扩展小波视频编码中的应用

针对可扩展小波视频编码,改进了原有滑动窗运动补偿时域滤波结构,在最高级MCTF采用Haar小波提升算法代替原有的自适应MCTF结构.实验结果表明,改进算法在少量降低PSNR的情况下,减少内存开销约28%,减少编码时间约35%.     

完全可伸缩视频编码的实现

提出了一种完全可伸缩视频编码的实现方法。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编码的可伸缩编码方案,方案根据视频图像运动特征自适应选择图组结构,在将时间、空间、质量三方面的伸缩性有机地结合的同时,改进了完全可伸缩视频编码系统性能。最后给出了该方案的实验结果,表明了系统的有效性。     

运动补偿时间滤波技术研究

基于运动补偿时间滤波的可伸缩视频编码因其能有效去除时间相关性,而成为视频标准组织目前研 究的热点。描述和分析了运动补偿时间滤波技术及其发展状况,对运动补偿时间滤波的图像组大小的选择、 小波提升更新技术的优化及自适应时域分解级数技术进行了研究和探讨;最后给出了运动补偿时间滤波技术 的展望。     

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。     

低比特率下视频压缩算法的研究

文中提出了面向无线视频应用的低带宽视频压缩方案及算法，该方案主要采用了整数小波变换的压缩算法，块匹配运动估计，重叠块运动补偿，小波系数标量量化，自适应算术编码，变长编码。为实现低比特率下的高效率视频压缩，首先建立由量化后的小波系数构成的小波子带，对小波子带结构中的冗余进行压缩。     

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     

结合H.263与SLCCA的新的极低比特率小波视频编码

小波对于静止图像编码取得了巨大成功,但对于视频编码只有少数较为成功的尝试,提出一种针对极低比特率应用的新的结合H.263与SLCCA的混合小波视频编码算法,在提出的算法中,首先,用基于H.263的微调运动估计减少时间冗余,用无遗漏覆盖块运动补偿保证运动补偿误差帧的连续性;第2,对运动补偿误差帧进行小波变换得到全局能量压缩;第3,用SLCCA组织和表示小波变换后的数据;最后,运动向量的水平和垂直分量分别用自适应算法编码,算法在A级测试序列Akiyo和B级测试序列Foreman（QCIF）上测试取得了良好效果。     

基于5/3运动补偿时间提升的可伸缩视频编码

运动补偿时间滤波是一种有效的可伸缩视频编码方案，采用5/3提升小波实现能进一步提高其编码性能。在给出了5/3运动补偿时间提升的计算公式之后，提出了将其实现的有限内存算法，避免了帧组带来的边界效应，也去掉了对视频序列长度的限制。为了提高低码率时5/3时间提升的性能，提出了运动矢量的压缩表示方法，使得真正编码的运动矢量总数不超过每个原始帧一个。针对不相连像素问题，根据像素的不同连接状态设计了不同的运动处理模式。实验结果表明，该方法的性能优于Haar提升滤波0.3dB~0.7 dB，在中高码率时与H.264/AVC也是可以比较的。     

基于ICGI运动补偿的视频小波编码技术

提出了基于ＩＣＧＩ运动补偿技术的视频小波编码方案,改进控制点栅格内插（ＩＣＧＩ）可更好地利用有限的运动矢量对当前帧的预测值进行合理内插;对预测差值图象使用小波技术以消除图象中的相关。实验表明,基于ＩＣＧＩ运动补偿的视频小波编码能获得满意的主观和客观效果,这种方案是对低比特率环境下视频编码方案（Ｈ．２６３等）的有力补充。     

基于三维集合分裂嵌入式块编码(3D-SPECK)的视频编码器

提出了一种基于三维SPECK(Set Partitioned Embedded Block)编码方法的视频编码器。为了进行三维小波变换,视频序列被组织成帧组(GOP,Group of Frames),变换后的小波系数被组织成小波方格(WC,Wavelet Cube)。通过采用3D-SPECK对WC进行有效地编码,从而实现视频序列的有效编码。时域上放弃了运动估计和运动补偿,采用了时间轴上的小波变换,因此该编码器与传统的混合编码模式相比,具有计算量小的优点。实验结果表明,该编码器无论在数值结论还是主观效果上都与无运动补偿的3D-SPIHT(Set Partitioning in Hierarchical Trees)相当。     

Statistical motion learning for improved transform domain Wyner-Ziv video coding

Wyner-Ziv (WZ) video coding is a particular case of distributed video coding (DVC), the recent video coding paradigm based on the Slepian-Wolf and Wyner-Ziv theorems which exploits the source temporal correlation at the decoder and not at the encoder as in predictive video coding. Although some progress has been made in the last years, WZ video coding is still far from the compression performance of predictive video coding, especially for high and complex motion contents. The WZ video codec adopted in this study is based on a transform domain WZ video coding architecture with feedback channel-driven rate control, whose modules have been improved with some recent coding tools. This study proposes a novel motion learning approach to successively improve the rate-distortion (RD) performance of the WZ video codec as the decoding proceeds, making use of the already decoded transform bands to improve the decoding process for the remaining transform bands. The results obtained reveal gains up to 2.3 dB in the RD curves against the performance for the same codec without the proposed motion learning approach for high motion sequences and long group of pictures (GOP) sizes.     

基于最大后验概率的单视频时间超分辨率重建算法

任何视频摄像设备均具有一定的时间分辨率限制,时间分辨率不足会造成视频中存在运动模糊和运动混叠现象。针对这一问题常用的解决方法是空间去模糊和时间插值,然而这些方法无法从根本上解决问题。提出一种基于最大后验概率(MAP)的单视频时间超分辨率重建方法,该方法通过重建约束来确定条件概率模型,然后利用视频自身具有的时间自相似先验信息得到先验信息模型,最后求得基于最大后验概率的估计值,即通过对单个低时间分辨率视频重建来得到高时间分辨率视频,从而有效解决由于相机曝光时间过长所造成的“运动模糊”和相机帧率不足引起的“运动混叠”现象。通过理论分析与实验,证明了所提方法的有效性。     

一种三维小波视频编码方法

基于三维小波变换的视频编码技术成为当今研究的热点。研究了一种时间轴小波分解的改进结构,给出了时间轴分解后各帧的重要性分析,在此基础上提出了一种结合运动补偿的三维小波视频编码新方法。该算法首先将视频序列按帧序的奇偶性分成两组,对各组分别进行改进的时间轴小波分解,然后对两组中的低频帧进行运动补偿,可以进一步减少数据量。在所要达到的目标码率条件下,对各帧根据其重要性分配最优的压缩码率,并利用SPIHT算法进行压缩。实验结果表明,该方法可以获得较好的压缩效果。     

基于特征传播的时域分割网络行为识别

为了高效、准确地获得视频中的行为类别和运动信息,减少计算的复杂度,文中提出一种融合特征传播和时域分割网络的视频行为识别算法.首先将视频分为3个小片段,分别从相应片段中提取关键帧,从而实现对长时间视频的建模;然后设计一个包含特征传播表观信息流和FlowNet运动信息流的改进时域分割网络(P-TSN),分别以RGB关键帧、RGB非关键帧、光流图为输入提取视频的表观信息流和运动信息流;最后将改进时域分割网络的BN-Inception描述子进行平均加权融合后送入Softmax层进行行为识别.在UCF101和HMDB51这2个数据集上分别取得了94.6%和69.4%的识别准确率,表明该算法能够有效地获得视频中空域表观信息和时域运动信息,提高了视频行为识别的准确率.     

基于运动估计与回溯自适应正交匹配追踪的视频压缩传感

为了解决传统视频压缩传感方法中对视频逐帧单独重构所产生的图像模糊,将压缩传感理论与MPEG标准视频编码的相关技术相结合,提出了一种基于运动估计与运动补偿的视频压缩传感方法,以消除视频信号在空域和时域上的冗余。该方法在充分考虑视频序列时域相关性的同时,首先对视频图像进行前、后向和双向预测和补偿,然后采用回溯自适应正交匹配追踪(BAOMP)算法,对运动预测残差进行重构,最后实现当前帧的重构。实验结果表明,该方法较逐帧重构的视频图像质量有较大改善,且可获得更高的峰值信噪比。     

A Motion Compensated Lifting Wavelet Codec for 3D Video Coding

A motion compensated lifting (MCLIFT) framework for the 3D wavelet video coding is proposed in this paper. By using bi-directional motion compensation in each lifting step of the temporal direction, the video frames are effectively de-correlated. With the proper entropy coding and bit-stream packaging schemes, the MCLIFT wavelet video coder is scalable at frame rate and quality level. Experimental results show that the MCLIFT video coder outperforms the 3D wavelet video coder without motion by an average of 0.9-1.3dB, and outperforms MPEG-4 coder by an average of 0.2-0.6dB.     

基于小波系数块的运动补偿

提出基于小波系数块的运动补偿算法.所谓小波系数块是指图像的部分小波系数,它 们只与图像的某个局部相关.该文提出的算法先在时空域进行运动估计,得到预测块的运动矢 量.然后利用小波系数的局部空频特性,在小波变换域用参考块的小波系数块对预测块的小波 系数块进行补偿.在时空域进行运动估计,可以充分利用视频编码多年来在运动估计方面的研 究成果.在小波变换域上进行运动补偿,则避免了产生额外的频率成分.文中的理论分析和实验 结果都表明,所提出的算法要优于常用的小波视频编码算法.