H.264中基于预测方向的多模板切换运动估计

为在不影响视频质量的前提下,提高运动估计的搜索速度并节省编码时间,提出一种基于预测方向的多模板切换运动估计算法,利用最优点方向和运动方向的矢量和方向预测下次运动方向,并实时切换模板。在实现过程中采用查表方法实现模板切换和阈值的提前退出,以减少搜索时间。测试结果证明了该算法的有效性。

实时视频编码中的低复杂度码率控制算法设计

针对H.264原有码率控制提案中的不足,并考虑到H.264实时编码对编码效率的要求,设计了低复杂度的宏块层码率控制方案。对于图像复杂度的预测,充分挖掘图像的时空相关性,结合运动矢量对MAD进行预测,将G012的MAD预测算法中线性回归的算法复杂度降低为加权平均的算法复杂度。对于率失真模型,采用运算复杂度低的线性拟合代替G012算法中的二次拟合,并结合SSIM讨论了这种简化的可能性。针对运动量大的图像编码后PSNR的波动问题,对GOP层初始QP确定和P帧比特分配进行了改进,并充分利用已编码单元信息对当前量化参数进行调整,有效的控制码率。实验证明,改进后的算法对平稳输出序列的PSNR波动和降低运算复杂度有比较好的效果。

基于目标区域清晰显示的H.264编码策略

H.264是当前流行的视频编码标准,吸收了现有标准的优点,并采用了诸如帧内预测、整数余弦变换、多模式多参考帧运动估计、自适应熵编码等新技术,大大提高了视频编码的效率。在实时低速率传输的视频监控系统中,由于带宽有限,必须将码率控制在一定范围,以达到在给定码率的条件下,尽可能达到高质量的解码图像。文中采用帧间差与背景差相结合的运动目标检测跟踪及码率控制改进策略,保证目标区域(Target Region)的清晰度和平稳质量,并控制非TR质量波动在可接受范围内。该实时编码系统在DSP芯片TMS320DM642上实现。设计源于与中国航天时代电子公司的合作项目,设计成果将用于无人飞机无线实时视频编码传输系统,有着重要的实用意义。

无人飞机实时视频压缩系统研制

融合了DSP与FPGA的优点,在研究H.264编码器原理的基础上,自行设计了基于DSP与FPGA的编码器硬件平台;并在此基础上进行了算法实现,设计了可用且性能良好的H.264实时编码系统。该设计源于与科研单位的合作项目,设计成果将用于无人飞机无线实时视频编码传输系统。其具有重要的实用意义,且对提高视频压缩的实时性应用也有一定的参考价值。