一种用于极低码率视频编码的码率控制算法

针对目标码率低于10kbps的视频编码的应用,提出了一种新的码率控制算法.建立一种自适应编码比特数分配模型,引入重建图像质量控制机制,通过衡量重建图像的质量调节码率控制参数.对交通监控系统中一个视频序列进行测试,采用新算法编码的视频序列的平均帧率比采用TMN8码率控制的结果提高了35%,平均信噪比提高了约0.7 dB.新算法在确保输出码率保持稳定的同时,也保证了重建视频具有稳定的质量,实现了帧率的自适应调节.     

基于网络编码的SVC高效传输系统

为了同时提高网络中视频的传输效率和质量,提出了一种可分级视频编码(SVC)视频鲁棒性传输系统方案,并提出了该系统特性的描述方式．将随机线性网络编码技术和SVC技术相结合,得到了视频系统中视频流打包、传输和延迟特性的表达式,并分别说明了提高重建图像质量的数据包模型、码流组织方式和满足不同延时需求的码流传输方法．仿真结果表明,提出的算法可以有效提高视频的传输质量和效率．研究结果可以用于实际SVC视频传输系统的设计．     

数字视频图像质量客观测量方法的改进与实现

在传统的图像客观测试峰值信噪比的基础上,对比了重建图像与原始图像,改进了测试模糊及方块效应等关键质量指标的算法,同时提出了预处理的方案. 实用中可与图像质量主观评价的mean opinion score对应,并可用于测试与评价图像传输系统的质量.     

基于ARM图像的采集与3G无线传输研究与设计

研究设计了一种基于ARM嵌入式的图像以及温湿度数据采集与传输系统.该系统硬件平台采用基于ARM1176JZF-S内核的Samsung S3C6410处理器,软件采用嵌入式Linux操作系统,利用OV9650摄像头采集图像和DB171-10温湿度传感器采集温湿度,并运用3G网络无线传输到后台PC机上.该设计降低系统复杂性的同时提高了系统的稳定性和图像质量,可以扩展应用在远程监控系统等诸多领域.     

适于电视广播的毫米波通信

讨论了一种适于新闻报道、实况转播应用的新型毫米波图像传输技术。依据图像质量与图像信噪比之间的关系,对图像传输性能进行了理论计算,并采用低成本新技术完成了实验研究,同时对系统方案、系统中的关键技术等进行了分析,给出了毫米波振荡器、混频器、双工器和天线等毫米波元部件的电气技术指标。该系统成本低,使用方便、灵活,当图像传输质量为4.5级时,系统通信距离大于1 km。     

图像质量评价:融合视觉特性与结构相似性指标

图像质量评价是多媒体领域的一个基本问题.在现有结构相似性方案的基础上,增加最小可辨失真和视觉显著性评价用于构造一个新的图像质量评价指标.首先,考虑到人眼视觉系统的掩蔽效应,设计了失真图像的修正模型,以Sigmoid函数为基础,利用最小可辨失真阈值和图像的像素变化绝对值构建失真图像修正模型,对失真图像进行修正,使其符合人眼的感知效果;然后,考虑到人眼视觉系统的视觉注意特性,设计了图像区域权重模型,利用视觉显著性图像表征图像感兴趣内容,作为图像不同区域的权重;最后,计算修正后的失真图像与原图像的局部结构相似性,并利用区域权重对局部区域质量进行加权平均获得全局图像的质量评价值.实验结果表明,与同类度量指标相比,本文提出的指标在评价图像局部质量方面,更符合人的主观感知效果;在主观数据拟合方面,其均方根误差、相关系数等指标都得到提升;在运行效率方面,具有一个适中的计算复杂度,远低于性能优越的度量指标的运行时间.     

基于最小四阶矩准则的RLS空时多用户检测算法

为了解决常用高阶准则存在局部极小点问题。提出了一种约束最小四阶矩（LMF）盲多用户信号检测准则。它是最小均方准则（LMS）的一种高阶改进形式，通过Hessian矩阵对LMF目标函数的凸性分析,证明这种检测准则拥有全局收敛的特性,将此检测准则与最小二乘迭代方法相结合，在空时多径CDMA系统中构造出自适应RLS-LMF多址检测算法,继承了前者的稳态解相关性能和后者的计算有效性，在多径CDMA信道和直扩超宽带（DS-UwB）空时信遒下的仿真实验表明，该算法在保证高收敛速度的同时，拥有优异的稳态检测性能。     

基于原对偶算法的全变差图像复原

图像在采集、存储、处理和传输过程中,由于成像系统、存储设备、传输介质和处理方法的不完善,导致图像质量的下降,这种现象叫做图像退化.图像复原就是对退化的图像进行处理,尽可能恢复出原始图像的真实信息.由Rudin等提出的ROF模型能很好的保持图像的边缘,并广泛应用于图像复原问题中.本文正是在此模型的基础上修改其正则项,建立一新的模型,然后利用原对偶算法对新模型求解并证明了该算法的收敛性.实验结果表明,新模型在信噪比上有很大的改进,提高了图像的质量且抑制了阶梯效应.     

基于注意力特征融合网络的手指静脉图像质量评价方法

为充分挖掘质量特征以提高手指静脉图像质量评价的性能,提出一种基于注意力特征融合的深度可分离卷积网络,将其用于手指静脉图像质量评价。该方法主要包括静脉纹路提取、深度质量特征提取、注意力特征融合和图像质量类别预测等四个步骤。使用深度可分离卷积代替传统卷积,减少网络参数,使网络轻量化。使用注意力特征融合代替特征串联融合,从手指静脉灰度图像和手指静脉纹路图像中挖掘更具区分性的质量特征。考虑到目前没有公开手指静脉图像质量数据库,手工标注山东大学手指静脉公开库中图像的质量标记。试验结果表明,本研究提出的方法在手工标注数据库上的图像质量分类正确率为89.67%,图像质量评价性能优于现有手指静脉图像质量评价方法。     

基于BREW平台的移动流媒体系统解决方案

为了实现基于BREW平台提供移动视频点播服务,提出了一套相对完整的、可以在联通CDMA2000 1X网络上运行的移动流媒体系统解决方案.该方案包括节目源制作、流服务器和客户端3部分.视频编解码采用H.264标准、音频编解码采用BREW平台提供的PureVoice技术.该系统可以提供流媒体内容的点播服务,并可以支持播放、暂停、快进、停止等4种VCR功能.在联通CDMA2000 1X网络上的试运行结果表明,在网络带宽较低(70 kb/s)的情况下,本系统可以为移动用户提供音画质清晰、流畅的多媒体服务,视频可达到8帧/s.     

无线显示适配器码率控制算法与FPGA实现

对无线视频数据流的码率可变性、无线信道的高误码率引起的传输问题,提出了一种基于H．264码率控制技术草案JVT—H017的信道信源联合码率控制算法;结合无线信道状态和图像复杂度的预测,建立了有效的码率控制模型;在实际应用中,依靠降低计算复杂度,保证了实时性传输,同时保证一定的视频质量,实现帧层和宏块层的控制,并完成了算法的FPGA硬件设计。实验结果显示,在工作主频28．1MHz下,消耗逻辑门数约为4．8万门,可实时控制编码器编码,用于无线显示适配器。     

基于空时域失真测度的视频质量评价

由于人眼对失真的灵敏度与视频帧图像的运动剧烈程度有关,在计算整个视频序列质量时,根据各帧图像的活动性强度为其权重赋予不同的权值.考虑到大部分的视频质量评价方法只局限于评估视频的空域失真而忽略了其时域失真,提出了基于空时域失真测度的视频质量评价方法.实验结果表明,本算法相比常用的4种视频质量评价算法具有更好的评价性能.     

像素域基于广义高斯分布的WZ帧重构方案设计

为提高分布式视频编码系统解码WZ帧的图像质量,提出了像素域基于广义高斯分布的WZ帧重构方案. 该方案充分考虑了边信息与原始WZ帧间的相关性,以广义高斯分布作为虚拟相关信道模型,提高率失真性能;用广义高斯分布做相关噪声模型,对给定量化区间,计算边信息已知情况下WZ的条件期望作为WZ重构值;为了不过多地增加重构方案的复杂度,将广义高斯分布的形状参数固定为0.5,推导出重构WZ帧的闭式表示. 实验结果表明,基于广义高斯分布的WZ帧重构方案能有效提高率失真性能和改善重构WZ帧的图像质量.     

单通道视频编码的可变码率控制方法

为提高实时视频编码的图像质量,提出了一种低复杂度单通道视频编码的可变码率(VBR)控制算法.通过简化经典率失真R-D模型推导得到图像复杂度和空间活动性的线性公式,根据运动估计过程的残差信息计算当前编码图像的复杂度.在编码过程中,动态地改变该公式的参数来适应各种不同的视频场景.利用图像复杂度和编码比特数的线性模型来分配当前图像的目标编码比特数,同时结合先前实际编码比特率和期望比特率之间的偏差调整目标比特数.实验结果表明,该算法可以有效地进行码率控制,对场景复杂度变化有很强的适应性,得到相对平稳的图像质量.与TM5算法相比,平均峰值信噪比(PSNR)提高了0.7～1.0dB.     

矿井移动载体摄像的电子稳像算法

针对矿井移动载体摄像造成的视频抖动,提出一种电子稳像算法,分离移动载体摄像中的主动扫描运动矢量和随机抖动矢量,实现视频序列的稳像补偿.算法首先利用平移运动模型建立图像运动矢量估计方程,以视频序列的角点特征建立帧间映射,求解其最小二乘解得到帧间图像全局运动矢量.然后针对移动载体摄像抖动的不确定性,构建粒子状态预测方程,采用二维欧氏距离定义观测值和观测概率密度,求解运动补偿矢量.通过算法有效性和稳像准确度实验,结果表明:该稳像算法可有效保留摄像机主动扫描运动、去除随机抖动,提高了输出视频的图像质量,稳像后峰值信噪比(PSNR)的平均值比稳像前提高了25.38DB.     

基于Android系统的H.264视频监控设计

为解决移动终端传输视频图像质量低、传输速度慢的问题,将移动互联网中的Android系统开发技术和H.264视频编码方法相结合,设计并实现了H.264视频监控。采用了将Android系统移植到ARM（AdvancedRisc Machines）平台的方法和ARM平台采集视频数据的方法,分析了Android操作系统架构及其启动原理。该H.264视频编码采用基本档次的编码方法,平均峰值信噪比（PSNR：Peak Signal to Noise Ratio）达到38.210dB,编码帧速率达到136.66帧/s,与主要档次和高级档次的编码方法相比,具有更高的编码帧速率,实现了实时稳定的视频监控效果。     

分形视频压缩的一种快速算法

在扩展的四叉树视频处理的基础上，分别对环形预测映射和帧间非压缩映射方法进行了改进，并且设计了将它们相结合的视频序列分形编码新方法。每个值域块由以往相邻的域块改成由相隔的图像帧中的相同尺寸的定义域块来逼近，而中间块则根据时间轴上高度相关性用插值方法得到。从而在实际图像序列压缩编码中，能充分地开发出时间上的相关性，减少编码时间。计算机数值试验的结果表明，该方法在低比特率40～250kbyte／s下，效果比较满意。