DVC中基于亚像素MCI的边信息重建

为了提高边信息重建质量从而提升分布式视频编码的压缩性能,在引入一种基于整像素运动补偿内插(MCI)的边信息重建算法的基础上,提出基于1/2像素和基于1/4像素的亚像素MCI边信息重建算法。实验结果表明,2种算法能有效提高边信息质量,在不改变编码端复杂度的情况下,明显提升视频编码系统的率失真性能。     

块分类的双向估计加权边信息生成算法*

针对分布式视频编/解码中运动估计产生的预测重叠问题,提出了一种块分类的双向估计加权边信息生成算法。根据前后相邻关键帧对应块的相关性,将像素块分为保留块类和运动块类。对保留块类直接作保留处理;对运动块类中的像素块采用改进的双向运动补偿算法找到对应匹配块,并通过加权判决模块生成边信息。实验结果表明,在不增加编码端复杂度的情况下,算法有效提高了边信息质量。     

基于深度学习的光流插帧边信息生成算法

在分布式视频编码(DVC)中,如何在各种运动场景下生成高质量的边信息并提升解码性能是一个重点研究领域。提出一种基于深度学习的光流插帧边信息生成算法(optical flow interpolation, OFI),编码端采用区间重叠的分布式算术编码(distributed arithmetic coding, DAC)对视频进行编码,解码端生成边信息时提取已解码关键帧,输入深度学习光流插帧网络。网络采用多层光流模块产生光流,并结合光流向后弯曲关键帧产生初步的边信息估计,再由融合过程消除遮挡产生更加细化的结果,最后边信息辅助解码树完成解码。实验结果表明,与现有方法相比,该方法PSNR最大可提升2.25 dB,主要体现在线性运动场景下。同时在线性和非线性场景下SSIM指标可提升0.001 5～0.064 8,在解码视频率失真曲线上也体现出一致的结果,证明了该算法对线性运动边信息估计有较好的提升,对非线性运动边信息结构也有良好的恢复性。     

基于联合运动补偿的边信息预测算法

传统块运动补偿算法仅利用单一运动向量场,该运动向量场中总会存在一定的运动异常,而过多的运动异常会严重衰退内插帧质量。为了解决该问题,提出了一种基于联合运动补偿的边信息内插算法,该算法使用双向运动估计计算出内插帧的运动向量场,接着采用当前块和其八个邻域块的运动向量联合预测出目标块。由于运动向量场的局部平滑特性会使八邻域块的运动向量十分接近当前内插块的真实运动向量,实验结果表明提出算法比传统算法有更好的容错性能。     

一种多目分布式视频编码的边信息生成算法

针对多目视频传感器网络,提出了一种新的空间边信息生成算法,该算法将体现图像空间信息的三焦点张量引入边信息的计算.三焦点张量的匹配点计算采用了改进的基于SIFT(Scale Invariable Feature Transform)特征描述符的匹配算法,在保持对匹配有旋转、尺度缩放、亮度变化不变性的优点同时,大大提高了计算速度.仿真结果表明.无论从率失真表现还是主观质量表现角度进行比较,该算法明显优于常用的边信息生成算法、基于运动的外推法MC-E和基于运动的内插法MC-I.     

一种基于小波系数边信息的鲁棒水印算法

为了实施图像的版权保护,提出了一种基于小波系数幅值关系的盲水印算法。原始图像通过三级小波分解得到小波系数,算法在密钥的控制下,伪随机地选择中频子带中两块共8个系数组成一组。通过小幅度量化来加强每组数据中两块系数幅值的大小关系特征,利用这组系数的特征作为边信息和水印信息生成密钥、嵌入水印。保存密钥,并在密钥的控制下提取水印。实验结果表明,该算法不仅能有效抵抗JPEG压缩、低通滤波、高斯噪声和几何攻击,而且水印图像的PSNR可以保持在50 dB以上。     

基于多块模式决策的边信息生成方法

分布式视频编码中边信息的质量决定了系统的率失真性能,边信息质量越高,则率失真性能越好。针对视频序列中对象运动的不均匀特性,结合MCTI技术,本文提出了一种新的边信息生成算法。其基本思想是在编码端利用多块模式算法对帧中宏块进行划分,将宏块分为运动缓慢块和运动剧烈块;在解码端,对运动缓慢块直接由MCTI算法生成边信息,而运动剧烈块的边信息要经过后处理进行优化得到。仿真实验表明与直接由MCTI生成边信息方法相比,本文算法可以使生成边信息的峰值信噪比(PSNR)比原有的算法提高0.8dB-1.2dB左右,有效提高了边信息的质量。     

基于视频序列运动特性的边信息生成算法研究

在分布式视频编码系统中,针对非线性运动区域边信息生成误差大的问题,提出了基于视频序列运动特性的边信息改进方法。解码端利用双向运动补偿时域内插技术生成初始边信息,再根据前后运动矢量的和值将边信息划分为线性与非线性区域,并对非线性区域用矢量滤波器进行去伪非线性区域处理,对真正做非线性运动的块进行分层运动估计以得到更精确的运动信息。将得到的边信息与初始边信息相比,改进后的边信息平均PSNR值提高了1dB。     

Wyner-Ziv视频编码中边信息估计改进算法

首先简要介绍了分布式编码基本原理和一种典型的分布式编码方案——Wyner-Ziv视频编码。然后在Wyner-Ziv视频编码中提出了一种改进边信息估计算法,该算法中运动估计采用加权MAD准则。实验仿真结果表明,采用该文算法得到的运动矢量场更为准确,同时在相同输出码率时PSNR比原始算法平均提高0.7 dB。     

多视角分布式视频编码中基于置信度的时空边信息融合

在现有的多视角分布式视频编码MDVC(Multi-view Distributed Video Coding)边信息SI(side information)生成方法中,时间与空间边信息的融合未能有效地选择和提取两种边信息的可靠部分。针对这个问题,提出一种基于置信度的时空边信息的融合方法。利用时间和空间边信息的可靠性模版以及时空置信度的模版,获得时空融合模版;然后,利用时空融合模版从时间边信息与空间边信息中选择出最优的像素组成最终的融合边信息。实验结果表明,在相同码率的条件下,获得的峰值信噪比PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)相比于时间主导融合方法最高有0.79 d B的提升,相比于时空补偿融合模板最高有0.58 d B的提升。此外,获得的重构帧能有效地保留原始图像的细节部分。     

基于时空联合的解码边信息插值算法

在Wyner-Ziv视频编码中,边信息质量是影响系统编码效率的关键因素,但解码端获得的运动矢量不精确而导致内插边信息的质量不高。为此,提出一种基于时空联合的解码边信息插值算法。该算法将多种块分割模式与双向运动估计相结合,匹配准则采用双向平均绝对误差和(SBAD)判断运动矢量时间变化,利用边界绝对误差(BAD)判断运动矢量的空间变化,通过时空联合匹配准则保证运动矢量的空间平滑性和时间连贯性。实验结果表明,该算法降低了编码码率,内插边信息的主观和客观质量均有所提高,边信息的峰值信噪比(PSNR)最大提高1.41dB。     

外推结构无反馈DVC码率控制算法研究

针对现有内插结构无反馈分布式视频压缩（DVC）在大图像组条件下存在严重解码延时问题,研究了外推结构的无反馈DVC系统。在编码端,提出一种不等保护码率控制算法,该算法在编码端利用快速运动估计外推产生较高质量的边信息估计,根据比特平面误码率和比特平面重要性,实现比特平面级的码率控制;在解码端提出基于外推内插边信息更新的迭代解码优化,利用更新的边信息对每一分布式帧进行二次解码,在不增加传输码率的条件下进一步提升解码视频质量。实验结果表明,与现有无反馈码率分配算法相比,该算法能够更精确地分配码率,率失真性能提升0.6~1.8 dB,且解码视频图像的主观质量得到明显改善。     

多进制LDPC码在分布式视频编码中的应用

分布式视频编码是一种新的视频编码框架,主要用来处理具有相关性的多视频源。这种编码算法大大降低了编码端的复杂度,从而在终端受限的无线视频通信中具有很大的实用价值。介绍了分布式信源编码的原理,接着介绍了这种编码方式在视频编码上的应用,并对基于LDPC码的分布式视频编码作了分析。分别就二进制和多进制LDPC进行了讨论,由于多进制的编码方式避免了视频数据源转为二进制过程中带来的相关性丢失,因此性能上有了很大的提高。为了比较,分别基于四进制和八进制编码做出仿真,结果显示,多进制码字性能优于二进制,在分布式视频编码中有更好的应用。     

基于非均匀量化的小波域分布式深度图视频编码

针对分布式多视点加深度格式(DMVD)的视频编码中深度图视频解码质量问题,提出一种结合子带层及子带系数的小波域分布式深度视频非均匀量化方案,通过给边缘分配更多比特来提升深度图的边缘质量。结合深度图经小波变换后系数分布特性,对第N层的低频小波系数采用均匀量化方案,对其他层高频小波系数采用非均匀量化方案。针对高频系数的非均匀量化,对处于"0"左右的高频系数采用较大的量化步长,随着高频系数幅度值的增大,量化步长逐渐减小,量化逐渐精细,从而提升深度图中的边缘细节质量。实验结果表明,对于边缘较多且变化较明显的"Dancer"和"PoznanHall2"深度序列,该算法能够有效地提高二者的边缘信息质量从而提高其率失真(R-D)性能,最高可达1.2 dB;而对于边缘区域较小且较为模糊的"Newspaper"和"Balloons"深度序列,系统的R-D性能也能被提升0.3 dB左右。     

基于小波变换与相位相关的PCB图像拼接算法*

在印刷电路板自动光学视觉检测(automatic optic inspection,AOI)中,需要通过图像拼接以获得整个PCB的图像。传统的图像拼接算法处理光照干扰效果不好,并且算法复杂。针对AOI的工程实际,通过对图像进行二维小波变换去掉反映光照渐变的低能量系数,获得反映图像水平和垂直方向变化轮廓的高频系数,同时有效地降低计算复杂度;结合相位相关法实现快速精确的重叠位置配准,采用加权平均法实现图像的融合。实验结果证明,该算法能够对多种规格、不同颜色的PCB图像实现快速、准确的拼接。     

基于多假设运动补偿预测的边信息改进方法

根据分布式系统中边信息和原信息之间的噪声模型,提出一种基于多假设运动补偿的边信息改进方法.使用传统方法生成原始的边信息,对其进行双向运动估计产生补偿块,将补偿块线性组合成新的边信息.实验结果表明,该算法具有复杂度较低的优点,能提高边信息的质量,从而有效地改善分布式视频压缩的率失真性能.     

利用运动信息及率失真代价的HEVC帧间快速算法

针对高效视频编码（HEVC）帧间预测过程所引入较高的复杂度,分别提出提前决策skip模式,编码单元（CU）提前终止分割以及变换单元（TU）提前终止分割。首先,根据自然视频序列多采用skip模式,利用当前块和空间相邻块的已编码信息提前决定skip模式;其次,为了避免编码不必要的深度,利用先前已编码块的率失真代价（rdcost）决策[CU]提前终止分割;最后,利用当前预测残差块的纹理复杂度决策TU的提前终止分割。实验结果表明,提出的算法最终可以节省编码时间43.78%,同时造成bj?ntegaard delta bit rate（BDBR）的损失为1.675%。通过实验数据的比较,在对视频质量的影响忽略不计的情况下,能够很大程度上减少复杂度。     

基于加权抛物线插值与小波变换的图像放大算法

图像放大问题的焦点是如何在图像放大过程中保持良好的视觉分辨率和清晰度。论文首先对加权抛物线插值算法进行了改进,在此基础上提出一种加权抛物线插值结合小波变换的图像放大算法,并对小波变换后的小波系数低频带作了幅值增强处理。实验结果表明,相对于传统的图像放大算法,该算法不仅较好地保留了原始图像的细节信息,而且还提高了放大后图像的亮度和清晰度。     

一种基于冗余小波变换的快速运动估计算法

由于冗余小波变换克服了离散小波变换的移变性,在冗余小波域进行运动估计可以达到很好的效果,其缺点是算法的时间复杂度过高。在分析视频序列的运动特性和已有的运动估计算法的基础上,提出一种快速的基于冗余小波变换的运动估计算法。在冗余小波域提取潜在运动区域并对图像块的运动剧烈程度进行划分,在此基础上对不同类型的图像块采取不同的搜索策略,从而减少了运动估计中不必要的搜索。实验结果表明,该方法较经典的基于冗余小波变换的运动估计算法在时间复杂度方面具有优势。