一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法

针对多视点视频编码复杂度较高的问题,本文探讨了一种基于全局视差的多视点视频快速编码方法。通过全局视差获取相邻视点参考宏块的编码信息,根据视点间编码信息的相关性,预测当前编码宏块的编码模式、参考帧,以及视差/运动联合估计的搜索范围。实验结果表明,本文采用的快速编码方法计算复杂度低,几乎不改变图像编码质量,并且有效减少了多视点视频的编码复杂度。     

H.264帧间编码模式选择快速算法

作者针对H．264帧间编码宏块模式选择计算复杂度较高的缺点,提出了一种模式选择快速算法。该算法根据帧间编码宏块的树状分割模式特点,应用了若干简单有效的终止搜索准则,并采用动态阈值以进一步加快模式选择的速度。模拟实验表明：提出算法减少了编码器无效遍历过程,在取得相近PSNR和比特率条件下。编码速度得到较大提高,适合实时视频应用。     

H.264到HEVC的低复杂度视频转码算法

针对H.264视频转码为下一代压缩标准高效电视编码（HEVC）视频过程中耗费大量时间的问题,提出一种低复杂度的视频转码算法.该算法充分利用H.264压缩视频流中包含的信息,基于图像复杂度和编码比特数之间的关系对每帧图像进行编码复杂度分析,并根据分析结果决定编码树单元的搜索深度范围;基于HEVC码流中Skip模式与H.264码流中各种模式的映射关系对Skip模式进行提前判决,通过对编码比特数的统计分析快速选择预测单元的对称与非对称分割模式;依据运动矢量的相似性,优化了HEVC运动估计过程中预测单元的搜索起点和搜索范围,进一步减少了转码过程的计算量.实验结果表明：该算法与参考算法相比转码速度获得了大幅提高,同时还保持了几乎相同的率失真表现.     

运动估计中的一种前处理算法

为降低视频编码中运动估计的算法复杂度,提出一种针对运动估计的前处理算法.该算法首先通过前两帧来对当前帧的矢量分布进行预测,并对大概率的运动矢量进行优先估计,使得一部分宏块的运动估计工作在前处理过程中完成,并且这些宏块的运动矢量需要的搜索点数仅为一次,因而该算法显著地提高运动估计的效率.理论分析结果表明,算法针对视频序列中的运动矢量中心偏置分布特性非常有效.把该算法分别应用于三步搜索(TSS)以及菱形搜索(DS)等算法中的实验结果表明,本算法在保持与以上算法相当的绝对误差的条件下能够大幅度降低平均搜索点数,使得运动估计的计算复杂度有了显著的降低,从而进一步降低整个视频编码的计算复杂度.     

AVS-M基于统计方法的快速帧内预测模式选择

AVS-M是中国自主制订的数字音视频编码系列标准（AVS）中的移动视频编码标准.针对AVS-M帧内预测多预测块模式的特点,提出新的AVS-M基于统计方法的快速帧内预测模式选择.它利用相邻块的预测模式找寻最可能模式,选定该模式并计算为最佳预测模式的概率.通过统计运算,就可得到在某种预测模式下的最佳预测模式概率的大小顺序.该方法可以提前终止帧预测从而减少了计算量.仿真结果表明在不影响峰峰比特率的前提下能有效提高编码速度.     

一种三维视频深度图像快速帧内编码方法

针对三维视频编码复杂度较高的问题,提出一种快速深度图像帧内编码方法．该方法基于视频图像与深度图像的相关性,利用视频图像的最优帧内预测模式信息优化深度图像帧内编码预测模式的选择范围,减少率失真代价函数的计算量,从而降低深度图像帧内编码复杂度．实验结果表明,这种方法较深度图像独立编码方法能有效地缩短深度图编码时间,在保证合成虚拟视图质量的条件下,深度图像帧内编码时间平均减少37.16%．     

多视点视频编码中的运动和视差估计快速算法

针对多视点视频编码复杂度高的问题,提出一种基于分层B帧视点-时间预测结构的运动和视差联合估计快速算法.利用参考帧图像和当前编码图像的运动矢量及视差矢量之间的几何关系,设计可靠的预测矢量作为搜索起始点,并分别在不同方向的参考帧内进行小范围的运动补偿以得到最佳运动和视差矢量.该方法由前一次运动/视差估计得到候选矢量来进行下一次视差/运动估计,只需1次搜索过程就能同时确定最佳运动和视差矢量.实验结果表明,该算法与JMVM全搜索算法相比,能在保持编码质量的同时,节省87.69%的编码时间.     

针对样品视频的H.264/SVC的快速运动估计算法

针对应用于电子显微镜等大型科学仪器样品图像远程实时传输的H.264/SVC,提出了一种基于自适应搜索范围的快速运动估计算法。根据宏块的空间和层间相关性,将基本层及增强层宏块分类,以宏块运动向量残差为基础,针对不同类型宏块,在水平和垂直方向上设计了自适应搜索范围算法。并针对匹配块搜索过程和帧间预测过程分别设计了提前退出算法。对不同仪器样品视频的测试表明,该算法与参考软件JSVM9.17的快速搜索算法相比,在PSNR和比特率保持相近的情况下,编码时间大约可节省52%～68%,搜索点数大约可降低81%～95%。     

基于深度特性的帧间预测快速算法

高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)的帧间预测部分存在很高的计算复杂度,为了降低编码时间复杂度,提出了一种基于深度特性的帧间预测快速算法.首先,对帧间PU(Prediction Unit,PU)模式进行分类为规则和不规则块;然后运用本文的方式定义当前CTU(Coding T...     

基于H.264的低复杂度参考帧确定的算法

H.264/AVC采用的多参考帧技术,在提高图像质量的同时,也极大地增加了编码器的计算复杂度.文中提出一种基于H.264/AVC的低复杂度参考帧确定的算法,利用相邻宏块预测模式之间的时空相关性,缩小了参考帧的选择范围,从而快速确定当前宏块所需的参考帧.实验表明,这种算法在保持码率和信噪比几乎不变的同时,能够大大的节省编码时间.     

一种多步骤多分支H.264帧内预测模式选择算法

提出了一种用于H.264/AVC编码的多步骤多分支快速帧内模式选择算法。该算法首先利用整数DCT域的频率分布特点有效减少了候选预测模式的数量,然后使用经过改进的率失真优化模型和H.264原有模型有选择地处理上述模式,并得到最优模式。通过实验发现在图像峰值信噪比(PSNR)和编码比特率基本不变的情况下,编码时间降低到了原来的1/6~1/3,从而达到了降低计算复杂度和提高编码效率的目的。     

面向异构体系结构的任务流模型

异构体系结构是当前高性能计算研究中的一个重要发展方向,体系结构的异构不仅为高性能计算系统性能的提升带来了发展契机,也为研究人员们提出了一系列诸如编程屏障、易用性差、使用门槛较高等难题.提出了一种面向异构体系结构的任务流模型和基于任务流模型的任务流化工具,能够将异构系统中计算部件计算特性和应用程序执行特征实现较为合理的映射关系,充分发挥异构计算部件的计算能力,从而达到提升应用程序整体执行性能的目标.     

网格计算环境若干问题解析

网格计算环境泛指网格计算与编程环境。它是“允许用户以简单的方式访问网格资源与应用的工具集及技术”。网格计算环境可根据所采用的技术进行分类,但选择方法、确定分类的关键是能够使系统具有更好的自定义、持久和易用等特性,不会对系统的整体性能带来负面影响。网格计算环境的主要特点在于对分布式基本组件的处理、编程模型、安全、数据管理、工具扩充、其他高级工具的选择、利用以及用户接口等。构建网格计算环境的关键技术有：网格门户开发工具包、Java商品化网格工具箱、通知／事件服务等。网格计算环境的计算模型有多个,包括MPI、Legion、XCAT等。他们都支持元数据及网格对象的包装。     

无人机视频的分层表达与实时压缩

为克服无人机视频应用中计算能力和传输带宽的限制,提出一种视频分层表达方法,实现快速、高质量、灵活的视频编码.将无人机视频分为背景层和目标层,并分别采用基于全局运动估计和基于局部块匹配的方法进行压缩,压缩后的码流可以根据实际的网络情况和应用需求进行单独传输或组合传输.实验结果表明:在极低码率如50 kbit/s时,H.264的PSNR低于28 d B,且图像主观质量超出可接受范围,而采用分层表达中的背景层压缩,可以在保证PSNR在28 d B以上,且图像细节清晰、主观质量较高;在码率较高时,采用背景层和目标层结合,在同等码率条件下,目标的细节比H.264更清晰;整个压缩过程消耗的时间只有H.264的18%.本文方法在不降低视频质量的同时提高了压缩效率,且码流具备灵活性,适用于低延时、低带宽、复杂的无人机应用.     

一种矢量量化码书设计及编码的快速算法

提出了一种矢量量化码书设计及编码的快速算法 .该算法对匹配码字的判决过程是 :先根据Minkowski误差最小准则 ,在全部码字中找出一定数量Minkowski误差最小的码字 ;再根据均方误差最小准则 ,在上述码字中找出其中最匹配的 .模拟实验和理论分析表明 ,将该算法用于矢量量化的码书设计和编码过程 ,能在保证较好性能指标和视觉效果前提下 ,明显减少运算量 .     

自适应网络带宽的H.264视频流传输控制方法

根据H.264视频流编码格式与视频传输实时性,提出一种基于传输控制协议(TCP)的双缓冲与双线程视频实时传输控制方法.考虑到实际情况下视频码率调整不能完全与网络带宽变化相同,重点阐述了处理视频传输过程中视频丢帧、视频码率上调与下调的三个主要控制策略：为了避免传输过程中视频“碎帧”出现,控制方法中设置一个帧地址数组实现视频数据按帧传输与丢弃;为了确保视频码率调整的正确性,控制方法采用时间为参数的线性加权累加方法来判断视频数据积累的变化趋势.给出了控制方法的具体步骤与测试情况,并与传统方法进行了比较.比较与测试结果表明：该控制方法能保证视频码率随网络带宽波动或在可变码率下随视频场景变化而自适应调整,可有效地应用于动态带宽网络环境下的实时视频监视.     

一种矢量量化码书设计及编码的快速算法

提出了一种矢量量化码书设计及编码的快速算法。该算法对匹配码字的判决过程是：先根据Minkowski误差最小准则,在全部码字中找出一定数量Minkowski误差最小的码字;再根据均方误差最小准则,在上术码字中找出其中最匹配的。模拟实验和理论分析表明,将该算法用于矢量量化的码书设计和编码过程,能在保证较好性能指标和视觉效果前提下,明显减少运算量。     

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.     

4．8kbpsCELP声码器算法研究

ＣＥＬＰ是实现低码率、高质量语音编码的有效方法。我们在ＰＦＳ－１０１６基础上用软件模拟了４．８ｋｂｐｓＣＥＬＰ声码器的编、解码过程，并着重研究了感知滤波器、非整数基音延时、后置滤波以及修改冲激响应矩阵在改善音质和降低运算量等方面的作用。