基于块时空相关性的H.264快速帧间模式选择算法

针对H.264视频编码器中计算量大的帧问模式选择部分,提出一种快速帧间模式选择算法,利用块编码模式的时空相关性,在视频序列连续帧时间与空间邻域内块最佳编码模式相关性统计分析的基础上,对当前待编码块进行先验预测,确定其初始候选模式,缩小编码模式选择的范围,最后通过设定自适应门限来提前终止模式搜索.实验结果表明:本算法在保证视频图像质量和编码压缩率的前提下,显著地降低了编码器的计算复杂度.     

应用于多视点视频压缩的多参考B帧快速编码算法

基于H.264平台就多视点视频压缩中多参考帧技术存在计算复杂度高的现状,根据多视点视频序列特性,提出了一种针对多参考B帧的快速多视点视频编码压缩算法。新算法改进了多参考帧列表策略,并结合多视点视频序列的时空域相关性特性,提出了适用于多视点视频编码的参考帧列表调整策略。此外,还针对多种块模式编码引入了块模式预判策略。新算法在保证率失真性能的基础上,有效地降低了计算复杂度,提高了多视点视频编码速度。虽然本文是基于M-Picture编码结构实现了新算法,但它同样适用于其它应用多参考B帧预测技术的多视点视频编码结构中。     

H.264帧间模式选择新算法

对H.264编码中的视频序列连续帧的时间相关性和相邻宏块的空间相关性进行统计、分析,提出一种基于时空相关性的帧间模式快速选择算法.仿真实验结果表明提出的模式快速选择算法可在保证视频编码质量同时,很大程度上降低编码器的计算复杂度,平均节省编码时间约65%,平均信噪比下降约0.31 dB.     

一种多参考帧时域视频错误隐藏算法

提出一种自适应扩大搜索范围的多参考帧错误隐藏算法。该算法以视频序列的运动剧烈程度为基础,在多个参考帧中根据视频序列运动的剧烈程度的不同自适应地扩大搜索范围以寻找最优匹配块,用最优匹配块替换受损块。实验结果表明,与多帧恢复的时域错误隐藏算法相比,错误隐藏算法无论是在PSNR值上还是主观视觉效果上都有所提高。     

基于感知的多视点视频编码宏块模式选择快速算法

多视点视频编码(MVC)采取可变块模式选择技术和 多参考帧技术显著提高了编码的压缩效率,但同时带来了巨大的 编码计算复杂度。为了降低MVC的计算复杂度,提出基于感知的快速MVC宏块模式选择 算法。基于人眼视觉感知的特点,利用视觉恰可察觉失真(JND)的概念建立MVC宏块的最优模 式和JND的联系,并利用该联系确定早期结束最优宏块模式选择过程的阈值,根据当前编码 宏块的JND与阈值的 关系自适应地减少每个编码宏块的模式搜索次数,进而减少MVC的方向搜索和参考帧搜索的 次数,以降 低编码的复杂度,提高MVC速度。实验结果显示,对于不同运动特性、内容、纹理信息、相 机间距和图像 尺寸的测试序列,提出的快速算法在率失真性能几乎不变的情况下平均节约76.00% 编码时间。     

基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法

视频帧类型决策是影响视频编码效率的关键因素之一。为提升x265视频编码器的编码性能,该文提出基于局部亮度直方图的自适应视频帧类型决策算法。首先,在64×64大小的编码树单元(CTU)级别上统计各帧局部亮度直方图,用帧间局部亮度直方图差异表征帧间场景变换程度;其次,引入帧内编码帧(I帧)检测窗,在检测窗内通过比较帧间场景变换程度自适应确定I帧;最后,根据帧间场景变换程度与迷你图像组(MiniGOP)大小之间的相关性确定MiniGOP大小,从而自适应确定普通P和B帧(GPB帧)及双向预测编码帧(B帧)。实验结果表明,与x265标准中的相关算法相比,所提算法能够有效降低x265的编码复杂度,可在减少近5%编码时间的前提下,实现视频I帧、GPB帧和B帧的高效自适应决策。     

一种低复杂度的HEVC码率控制算法

针对HEVC视频编码中帧层比特分配和率失真模型参数自适应更新,提出了一种改进的码率控制算法.该算法引入牛顿法来自适应更新率失真模型的参数;同时提出一种帧层复杂度度量方法,利用图像自身的内容特性来调整帧层比特分配;最后在编码过程中选择合适的量化参数.实验结果表明:与参考算法比较,该算法能大大降低计算复杂度,同时保持良好的码率控制性能,对含有场景突变的视频改进效果尤为明显.     

一种HEVC的快速帧间编码新方法

为了降低新一代高效视频编码(HEVC)的计算复杂度 ,融合基于人眼恰可察觉失真(JND)的快速帧间 模式选择和自适应编码单元深度范围(ACUDR)两种算法,提出了一种快速帧间 编码新方法。首先,通过建立时空域JND和最佳预测模式的统计关系,利用JND 阈 值指导帧间预测模式的快速选择,以减少遍历的模式个数从而降低复杂度;然后,利用编码 的前一帧定义与当前帧 的平均深度差(ADD),通过ADD自适应加权时空域相邻最大CU(LCU) 的平均深度值预测当前LCU的深度范围(DR)类型,减少当前LCU遍 历的深度个数从而降低算法复杂度; 最后,融合这两种算法以进一步降低了视频编码的计算复杂度。结果表明,所提出方法 在低延时和随机访问两种 编码结构下,降低了40%以上的计算复杂度,但编码性能降低很小,在同等码率下的峰值信 噪比(BDPSNR)仅分别降低0.058dB和0.037dB,同等客观质量下 的码率(BDBR)仅分别增加1.71%和1.06%。     

移动无线互联网接入中视频编码率控制策略

建立了用于移动无线互联网接入的视频编码转换模型,提出了自适应运动矢量估值方法.将编码转换码率控制分为图像层控制和宏块层两级,首先在总体上对每帧图像的编码比特数进行预分配,然后采用小波变换系数来表征图像特征,为帧内不同特征的宏块选用不同的量化因子,提出了一种新的码率控制策略.模拟实验表明:该方法在视频图像质量没有明显失真的前提下,提高了视频编码转换速度;编码转换输出码流和编码转换缓冲区占用量较稳定,重建图像的信噪比得到了明显的改善.     

基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法

提出了一种基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法,算法充分利用视频序列中的空域和时域上的相关性,通过构建空域和时域的最佳帧内模式概率直方图来改进Pan等人提出的基于边缘方向直方图的帧内快速模式选择算法.实验结果表明,基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法在保持基本相同的编码图像质量和输出码率的同时,可显著减少编码时间,显著提升H.264的编码性能.     

一种基于率失真优化的关键参考帧选择算法

为抑制压缩视频流的传输错误扩散,提出了一种新的基于关键帧的无反馈参考帧选择算法,通过采用一种适用各种掩盖策略的端到端失真度估计方法,评价出选择不同参考帧情况下的解码器失真度期望,在率失真框架内选择最合适的参考帧,使解码端的失真度达到最小.基于H. 263+ TMN8测试模型和IP包丢失的模拟实验表明,提出的率失真优化关键参考帧算法比传统的预测编码方法,PSNR值大约提高了1~3dB.当数据丢包率严重时,优势尤为明显.     

面向H.264/SVC空域-质量域可伸缩编码的码率分配算法

 针对H.264/SVC空域-质量域可伸缩性,本文提出了一种基于模型的多层次码率优化分配算法.通过分析各编码层间的相关性,对空域和质量域视频层的码率和失真特性进行了建模.在此基础上,将H.264/SVC空域-质量域两维度码率分配问题描述为一个两阶段最优化问题进行求解.最后,代入提出的率失真模型,使用拉格朗日乘数法,求取该分配问题的最优数值解.大量实验结果可以看出新的率失真模型所提供的高效码率分配算法,大幅度提高了现有参考代码JSVM的性能.     

Novel two-layer motion estimation for video coding

In this paper,we proposed a novel Two-layer Motion Estimation （TME） which searches motion vectors on two layers with partial distortion measures in order to reduce the overwhelming computational complexity of Motion Estimation （ME） in video coding.A layer is an image which is derived from the reference frame such that the sum of a block of pixels in the reference frame determines the point of a layer.It has been noticed on different video sequences that many motion vectors on the layers are the same as those searched on the reference frame.The proposed TME performs a coarse search on the first layer to identify the small region in which the best candidate block is likely to be positioned and then perform local refined search on the next layer to pick the best candidate block in the located small area.The key feature of TME is its flexibility of mixing with any fast search algorithm.Experimental results on a wide variety of video sequences show that the proposed algorithm has achieved both fast speed and good motion prediction quality when compared to well known as well as the state-of-the-art fast block matching algorithms.     

基于重叠网络的移动IPv6快速切换

基本的移动IPv6切换延迟太大，不能满足实时业务的要求。本文提出了一种基于重叠网络的移动IPv6快速切换算法，这种算法通过在两个不同的IPv6子网间设置重叠网络来实现IP层的无缝(零延迟)切换。文中给出了算法实现的网络结构及其切换过程，并且对其性能进行了分析。算法实现了移动IPv6快速切换，在大部分情况下都可以达到最佳性能。     

基于神经网络的量化参数预测研究

在视频有损压缩编码中,量化是为达到压缩视频的目的,将原信号值映射到较小取值范围的过程。一个合适的量化参数(QP)可以在增加压缩效率的同时平衡视频质量和编码复杂度。现有的码率控制算法对运动剧烈及存在场景切换的连续帧控制不精确,视频PSNR值波动大。本文提出一种基于神经网络的视频量化参数选择,利用已编码帧信息对当前帧的量化参数计算进行调整。神经网络模型选取当前帧的目标比特、当前帧的MAD和前一帧编码的QP和实际比特数作为输入,输出值经过反归一化及取整处理对视频进行量化。实验表明,编码时使用该方法进行与H.264/AVC的标准参考软件JM14.2相比,在保证码率精确度和平均PSNR值基本不变的情况下,减小了PSNR的波动。     

分布式视频编码中基于多概率混合分布的相关噪声建模方法

相关噪声建模(Correlation Noise Modeling,CNM)的准确度是影响分布式视频编码(Distributed Video Coding,DVC)系统性能的关键因素之一.针对经过8×8离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)后的相关噪声子带,本文提出了全新的基于多概率混合分布的CNM方法.该方法可根据子带的信息熵与子带在柯西、拉普拉斯和高斯三种概率分布下信息熵的相似度,自适应选择合适的概率分布对子带进行建模,提高了CNM的准确度.实验结果表明,采用本文提出的离线和在线CNM方法与现有典型的CNM方法相比,DVC系统的率失真(Rate-Distortion,R-D)性能均获得显著的提高.     

Joint thresholding and quantizer selection for transform imagecoding: entropy-constrained analysis and applications to baseline JPEG

Striving to maximize baseline (Joint Photographers Expert Group-JPEG) image quality without compromising compatibility of current JPEG decoders, we develop an image-adaptive JPEG encoding algorithm that jointly optimizes quantizer selection, coefficient "thresholding", and Huffman coding within a rate-distortion (R-D) framework. Practically speaking, our algorithm unifies two previous approaches to image-adaptive JPEG encoding: R-D optimized quantizer selection and R-D optimal thresholding. Conceptually speaking, our algorithm is a logical consequence of entropy-constrained vector quantization (ECVQ) design principles in the severely constrained instance of JPEG-compatible encoding. We explore both viewpoints: the practical, to concretely derive our algorithm, and the conceptual, to justify the claim that our algorithm approaches the best performance that a JPEG encoder can achieve. This performance includes significant objective peak signal-to-noise ratio (PSNR) improvement over previous work and at high rates gives results comparable to state-of-the-art image coders. For example, coding the Lena image at 1.0 b/pixel, our JPEG encoder achieves a PSNR performance of 39.6 dB that slightly exceeds the quoted PSNR results of Shapiro's wavelet-based zero-tree coder. Using a visually based distortion metric, we can achieve noticeable subjective improvement as well. Furthermore, our algorithm may be applied to other systems that use run-length encoding, including intraframe MPEG and subband or wavelet coding.     

基于AHMT放大转发协作网络中继选择算法*1*

对于单源多中继放大转发(Amplify and forward, AF)协作网络,传统中继选择方法存在难以在性能和复杂度之间取得折中的问题。本文结合最佳调和平均和SR门限算法,提出了一种基于AHMT(_SApproximate Harmonic Mean with Threshold, AHMT)中继选择算法。该算法首先在中继节点处设置信噪比门限值,然后将源S到中继R链路的瞬时信噪比大于门限值的中继作为待选中继。最后在待选中继集合中通过最佳部分信道AHMT算法选出最佳中继。仿真结果表明：与传统算法相比,所提算法不仅降低了系统的复杂度,而且性能更优,在高信噪比和中继个数较多时均可逼近传统最佳调和平均算法。     

Novel rate-distortion analysis framework for bit rate and picturequality control in DCT visual coding

The rate-distortion (R-D) behaviour of a coding system depends on both the characteristics of the input source data and the coding algorithm. The authors introduce the new concepts of characteristic rate curves and rate curve decomposition to characterise the input source data and model the coding algorithm, respectively. Based on these concepts, a novel framework for R-D analysis is developed, which serves as an alternative to the classical R-D analysis. Based on this framework, a fast algorithm is proposed to predict the R-D curve before quantisation and coding. The proposed algorithm has very low computational complexity. However, in the extensive simulations, its relative prediction error is always less than 5%, which is very small. To the best of the authors' knowledge, this is the first algorithm which is able to accurately estimate the R-D curve before quantisation and coding. With the estimated R-D curve, it is possible to accurately control the output bit rate and picture quality for transform coding of still images and video sequences. In practical visual coding applications, with the proposed R-D estimation algorithm, the coding bit rate can be accurately matched to the available network bandwidth to guarantee the successful transmission of the coded image/video data     

Fuzzy logic based route optimization in a multihomed mobile networks

The present work is a fuzzy logic based route optimization in multihomed mobile network. The mobile routers in the mobile network use best egress determination algorithm to identify its best egress interface for each service type supported by the mobile network dynamically and send the best egress interface per service type information to a local fixed node inside the mobile network. The mobile network node sends a request message to the local fixed node inside the mobile network to initiate a session. The local fixed node uses best route selection algorithm to select an optimal route from mobile network to Internet for the desired service type of the mobile network node. The performance of the proposed work is evaluated using NEMO_SIM simulator which is implemented using JAVA. Results based on a detailed performance evaluation study are also presented to demonstrate the efficacy of the proposed scheme.