基于梯度方向算子的H.264帧内模式选择算法

提出梯度方向算子的概念,基于该算子提出了一种H.264帧内模式快速选择算法。本文首先应用梯度方向算子计算编码宏块中各4×4亮度子块的纹理特征和灰度起伏特征,根据这两种特征参量削减4×4帧内候选预测模式。通过统计宏块中各子块的4×4候选预测模式信息,结合梯度方向强度门限判别法削减宏块的16×16候选预测模式,通过率失真优化算法计算得到最优亮度预测模式。进一步根据亮度宏块和色度宏块的对应关系,在亮度候选预测模式的基础上对色度宏块候选预测模式进行削减,最后计算得到最优色度预测模式。该算法削减了50%以上的帧内预测模式,减少了帧内预测模式选择的运算量,实验表明,该算法能够在峰值信噪比和码流比特率变化轻微的前提下减少50%以上的运算量。      

H.264/AVC帧内4×4块预测模式判别的改进算法

H.264提供了4×4的亮度块帧内预测,其共有9种预测模式.在判断其预测模式中要求4×4块的每种预测模式都要判断,因此计算复杂度很高.有效减少4×4块预测模式的判断次数,在实时视频编码过程中很有价值.基于此,提出了一种帧内4×4块预测模式判断提前退出的优化算法,并对其进行了试验,得到了很好的效果.     

基于区域最大概率准则的帧内预测模式编码算法

,H.264标准中亮度分量的9种帧内预测模式的序号是预先设定的,这对于具体的视频序列并不是最优的.为了进一步提高帧内编码的效率,通过对帧内预测编码算法的深入研究,利用相邻宏块间的纹理相关性和预测模式的方向性,提出一种新的帧内预测模式编码算法.通过在和当前编码块纹理相关性最大的区域中动态的统计出各个预测模式的使用概率,然后根据预测模式使用概率的大小来计算当前块的最可能编码模式.实验结果表明:与H.264参考模型JM86相比,该算法可以显著提高当前图像块的最优预测模式和最可能预测模式的匹配概率,使预测模式信息编码所需要的比特数平均减少5%～7%,从而降低了编码后的码率,而峰值信噪比(PSNR)基本保持不变.     

一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。     

基于块参考像素特征的快速帧内预测模式选择新算法

帧内预测是H.264采用的一种编码新技术。与以前的编码标准相比,H.264编码性能有了很大的提高,但同时编码复杂度和计算量也明显增加。该文研究了提高H.264编码速度的途径,着重分析了帧内预测模式快速选择的问题。经过分析发现,4×4亮度块的参考像素亮度值通常具有相似性,对应地,4×4亮度块的9种预测模式所得的预测结果也是相近的。根据4×4亮度块参考像素的这一特征,该文提出了一种基于4×4亮度块参考像素特征的快速帧内预测模式选择算法。实验结果说明了该文算法的有效性,与H.264编码器JM92相比,该算法的计算量减少了46%,而编码质量、PSNR和输出码率保持基本不变。     

一种基于帧内预测模式的HEVC视频信息隐藏算法

提出了一种基于帧内预测模式的HEVC视频信息隐藏算法。在预测编码过程中,针对纹理复杂度高的帧内4×4亮度块调制预测模式,利用拉格朗日率失真模型自适应选取帧内编码模式,以决定是否嵌入隐秘信息。为了降低因信息隐藏导致视频质量下降,将最优预测模式变为与隐秘信息奇偶性相匹配的模式中率失真开销最小的预测模式,信息的提取过程只需对码流中的预测模式解码即可。实验仿真结果表明,本文算法能很好地保证视频质量,对视频流的码率影响很小。     

H.264/AVC帧内预测模式选择的快速算法研究

H.264/AVC标准引入RDO技术计算帧内预测最优模式,提高编码效率,但同时RDO技术的引入极大提升编码端的计算复杂度.提出了一种针对帧内预测4×4亮度块的快速模式选择算法,该算法利用亮度块SATD值与RDO技术间的相关性,优化原有算法.实验结果表明,算法能在基本不影响图像原有质量的情况下,较大程度减少编码H.264序列所需时间.     

HEVC帧内预测算法的优化

对最新视频编码标准HEVC的帧内预测算法作了分析,提出一种基于编码块的纹理特征和相邻已编码块深度的帧内预测快速算法。在全I帧模式下,该算法在HEVC校验模型(HM2.0)上的实验结果表明:在保证与原算法的性能相差不大的情况下,编码时间平均可以缩减29%。     

一种新的H.264/AVC帧内模式快速选择算法

利用改进的模糊积分准则提前对宏块的类型进行判定,实现Intra_4×4和Intra_16×16模式的快速选择,对于Intra_4×4模式,采用改进的平方梯度法估计块的纹理方向,从而排除可能性小的预测模式,提高帧内编码速度.试验表明该算法在基本保持编码性能的同时,可显著降低帧内预测的复杂度.     

Optimization for HEVC Intra Prediction

对最新视频编码标准HEVC的帧内预测算法作了分析,提出一种基于编码块的纹理特征和相邻已编码块深度的帧内预测快速算法.在全I帧模式下,该算法在HEVC校验模型(HM2.0)上的实验结果表明:在保证与原算法的性能相差不大的情况下,编码时间平均可以缩减29％.     

基于遗传算法的RLS自适应算法研究

在通信系统中采用信道均衡技术是改善信道特性行之有效的方法,但研究算法的同时,往往需要通过大量的仿真实验取平均值来选取最优的参数值,本文首先利用MATLAB仿真软件对线性调制下RLS自适应算法进行仿真分析,然后引入遗传算法的寻优特性及其优点,对RLS最佳遗忘因子λ的选取进行了寻优,得出最佳遗忘因子λ的取值,提供了参数选择的一条捷径,最后通过对比最优λ与参照λ,计算RLS算法均衡已知信号的均方误差值,证明了该方法的可行性。     

一种基于贪婪算法的CORDIC改进算法

针对传统串行坐标旋转数字计算方法(CORDIC)耗时且占用较多资源的缺点,提出了一种旋转模式下CORDIC算法的新型改进算法,该改进算法可用来代替直接数字频率合成器(DDS)查找表进行正余弦的计算。通过采用贪婪算法实现对CORDIC旋转方向与旋转角度的优化,从而可以达到串行转并行和减少迭代次数、节约资源的目的。该算法可以应用于三角函数的复杂函数的硬件实现中。仿真结果表明,在迭代次数相同的情况下,改进算法较传统算法可以获得更高的精度。最后,在Xilinx FPGA的Spartan-3E芯片上实现了改进的CORDIC结构。与传统CORDIC算法相比,在运算精度为10-5时,可以节省Slices、LUTs(Look Up Tables)资源分别为28%和25%。     

基于Wu-Manber算法的大规模URL模式串匹配算法

大规模高速URL匹配是许多网络安全系统中的关键技术,经典串匹配算法在大规模URL情况下有许多限制.针对URL数据的特点在经典多模式串匹配算法Wu-Manber基础上提出XWM-Tree算法和XWM-Hash算法.算法应用了模式串窗口选择,两阶段哈希和关联容器组织冲突链表等多种优化手段,大幅度提高了算法的匹配性能.在大规模真实数据集上的测试结果表明本文提出的算法匹配速度可以提高一倍以上,尤其是当最短模式串较长的时候更有优势.     

基于CMRA路由协议改进算法

为了延长无线传感网络的生存时间,需要设计满足高效率、低功耗的路由算法。一种CMRA（intercluster head multi-hop routing algorithm）算法被提出来,这种算法通过节点通信能量消耗模型建立最小能量路径树,但CMRA对于簇头选择的能量分配不均衡,造成簇头结点负载过重。提出一种新的路由算法CMRA-EE（CMRA-energy efficient）,在簇头选举阶段引入节点能量参数,同时将簇头节点能量与距离作为代价参数,从而平衡了网络节点能耗。通过仿真对CMRA-EE算法进行性能分析与评价,结果显示,CMRA-EE算法在延长无线传感网有效生存时间方面比CMRA算法有了明显的改善。     

基于差分进化和人工蜂群混合策略的DV-Hop改进算法

为了解决无线传感器网络依靠DV-Hop算法定位过程中存在误差偏高的问题,将人工蜂群算法和差分进化算法融合,引入传统DV-Hop算法中,提出一种HDV-Hop算法。该算法在继承经典DV-Hop算法的前提下,获取锚节点的信息及平均跳距距离,在未知节点定位阶段引入混合策略的目标函数,优化搜索算法,提高定位精度,完成对未知节点的定位。仿真分析表明,该算法相比于DV-Hop算法和基于人工蜂群的定位算法能有效降低定位误差,提高稳定性。     

基于Quinn算法和相位差法的正弦波频率估计综合算法

Quinn算法是正弦波频率估计中应用广泛、计算量小且稳定性较好的算法,但是在低信噪比时当信号频率靠近离散傅立叶变换(DFT)的量化频率时,Quinn算法估计误差较大;而改变窗长相位差法在这种情况下具有较高的估计精度,但当信号频率位于两相邻离散傅立叶变换(DFT)的量化频率中心区域时,其估计误差很大.根据这两者特点,本文提出了一种基于Quinn算法和改进的改变窗长相位差法的正弦波频率估计综合算法,给出理论计算过程及相关误差公式.计算机蒙特卡罗模拟仿真实验和性能分析表明了本文算法在计算量增加不大的情况下,在设定频率范围内能够提高频率估计的精确度和稳定性,其均方误差接近克拉美罗限且具有较低信噪比门限,整体估计性能优于Quinn算法和改变窗长相位差法,具有工程实用价值.     

基于自适应子空间追踪的层析SAR成像算法

在对分布式SAR进行数据降采样下会信号的三维处理增加不少难题。其中在解决频域距离弯曲校正时,由于方位向的降采样使数据不再满足奈奎斯特定理,导致在多普勒域计算距离偏移量时会出现数据的混叠。针对该问题,提出了基于LMS估计的距离弯曲校正算法,该方法根据最小均方估计思想估计权值系数完成方位向的插值,有效解决了该条件下的距离弯曲问题。针对高层成像中稀疏阵列导致基线数量有限且不均导致成像分辨率差的问题,提出了基于压缩感知的自适应子空间追踪方法来提高高度维成像的分辨性能,相比于正交匹配追踪算法,它能实现对迭代得到候选解的同步检验,避免了错误结果积累的问题,有效提高了成像的质量。     

一种基于Aho-Corasick算法改进的多模式匹配算法

目前互联网中以文本存在的数据非常庞大,针对在如此庞大的文本中如何准确、快速地找到多个不同的目标字符串的问题,在介绍常见的模式匹配算法的优点和缺点基础上,结合Trie速多模式匹配算法。根据对比性实验的结果分析得出,改进AC且匹配速度大约是AC算法的5倍,说明改进AC     

一种基于码谱数值算法的改进算法

码谱是一种分析分布式算术码的编码性能和解码复杂度的工具,能有效提高编码性能。码谱的计算一般采用数值算法,该方法是一个迭代计算的过程,时间复杂度很高。针对时间复杂度高这个问题,通过去掉多余的函数精简数值算法,提出一种基于码谱数值算法的改进算法,进而降低时间复杂度。从理论上证明改进数值算法的正确性,实验结果表明,改进后的数值算法能有效提高码谱的计算效率,拓宽码谱的实际应用范围。