视频分布式系统在全国高清气象视频会商系统中的应用

视频分布式系统自21世纪出现以后,经过近二十年的发展,已经成为一个成熟、先进的音视频处理系统,其出色的性能可以弥补全国高清气象视频会商系统以视频矩阵为核心的传统音视频处理系统的不足,因此在新一代全国高清气象视频会商系统中得以应用。视频分布式系统的应用提升了会商系统的稳定性和便捷性,在国省两级视频会商业务中发挥了重要作用。阐述了视频分布式系统的技术特点,分析了视频分布式系统在新一代全国高清气象视频会商系统中的应用。

分布式音视频指控技术与应用综述

音视频分布式调度控制是当前指控信息系统集成和升级的主流方向,通过分析VoIP音频编码、AoIP数字音频技术及视频深压缩编码、浅压缩编码相关标准和关键技术,并结合信息系统集成应用场景展望了分布式音视频指控系统的发展趋势,以期为各领域信息系统建设中的分布式音视频指控技术路线和设备选型提供有益指导。

基于纹理特征的分布式视频压缩感知自适应重构方法

面对大规模视频数据带来的全新挑战,具备硬件友好特性的分布式视频压缩感知应运而生。由于传统基于分析模型的分布式视频压缩感知重构方法计算复杂度高,难以满足实时应用的要求,因此深度学习技术被逐渐引入。然而,现有基于深度学习的重构方法忽略了帧的纹理特征,限制了重构性能。由于同图像组中的视频帧具有较高的相似性,因此可以选择相邻视频帧作为当前视频帧纹理特征的参考。为了解决这个问题,提出一种基于纹理特征的分布式视频压缩感知自适应重构网络,命名为TF-DCVSNet。具体来说,TF-DCVSNet利用已重构的相邻帧纹理特征,激活当前重构帧的重构网络模块,进行自适应重构。大量实验验证了TF-DCVSNet的有效性。

基于DWME-KSVD的分布式视频压缩感知编码研究

分布式视频压缩感知编解码(DCVS)是一种全新视频编码方法,其边信息质量直接影响视频重构质量。针对视频重构质量较差的问题,提出运动估计双重自适应加权边信息生成算法(DWME),通过帧插值和运动估计产生的边信息进行自适应加权从而产生一个较为稳定的边信息。利用DWME边信息和K均值奇异值分解(K-SVD)算法训练生成字典,根据训练出的字典进行视频重建。实验数据表明,与双向运动估计字典边信息生成算法(ME-KSVD)、运动估计双重均值字典边信息生成算法(DMME-KSVD)相比,DWME-KSVD算法的峰值信噪比(PSNR)分别提高约0.5dB-1.5dB、0.2dB-0.5dB,具有较好的视频重建效果。

交互式视频系统中的视频分布技术

主要讨论分布式的交互式视频系统设计中的一个关键问题，即视频分布与复制，并根据不同的设计目标，介绍了三种实现方法及各自的优缺点。

分布式视频编码中边信息的多策略优化

分布式视频编码器中边信息的重建质量直接影响整个编码器的率失真(Rate Distortion,RD)性能。为了提高分布式视频编码的边信息重建质量,从而优化其RD性能,在介绍最基本的边信息内插算法基础上,提出了3种策略对边信息帧进行重建优化:在利用传统单向运动估计得到运动矢量初始值后,首先利用交叠对称双向运动估计、自适应加权运动场滤波对运动场进行优化重建,然后通过加权交叠运动补偿减少边信息帧的方块效应。实验结果表明所提出的算法相对于其他边信息重建算法在不改变编码端的运算复杂度的情况下,明显提升了视频编码系统的RD性能。

实时流化协议RTSP的研究及其在分布式视频点播系统中的应用

文章详细阐述了实时流化协议RTSP的机理，就其在分布式视频点播系统中的应用进行了深入的讨论，并根据分布式视频点播系统和RTSP协议操作的特点提出了一种分布式视频点播系统结构的实现方案。

分布式视频编码中虚拟信道模型的动态估计

针对分布式视频编码系统中虚拟信道的时域动态特性，提出了新的解码端帧级虚拟信道模型的动态估计算法。利用边信息内插阶段所获得的双向运动矢量，对当前帧前后的关键帧进行运动补偿，通过前后关键帧的运动补偿误差来估计当前帧的虚拟信道模型。针对虚拟信道的空域动态特性，还提出了子块级虚拟信道模型的动态估计算法。通过对视频帧进行分块，然后对每个分块都进行参数估计．即可动态地完成各子块对应的虚拟信道模型的估计。实验证明，对于不同运动特性的序列，所提出的虚拟信道模型可使系统的率失真性能提高0．5～1dB，有效地降低了视频编码系统的传输码率。

分布式视频编码虚拟依赖信道模型研究

视频信息固有的非平稳特性,如冲突区域等,使时域预测技术变得非常复杂.在分布式视频编码(DVC)中,由于解码端不能获取当前编码帧的信息,精确地对时域相关噪声进行建模变得更为困难.文中以虚拟依赖信道模型为切入点对如何降低时域相关噪声进行了研究.首先对DVC虚拟依赖信道进行了建模,并对影响边信息的主要因素进行了分析,分析结果表明在变换域中不同的频率子带对时域相关噪声的敏感度不同.在此基础上提出了一种新的基于小波变换域的虚拟依赖信道模型VCMDWT,基于分类编码的思想对较为平稳的LL子带进行Wyner-Ziv编码,对非平稳的高频子带进行SPIHT帧内编码.实验结果表明,与基于像素域的方法相比,所提出的VCMDWT模型能够得到更稳定的虚拟信道,提高DVC系统的率失真性能达到2.6dBs以上.

分布式视频解码器端的码率估计算法

比较了目前分布式视频系统的各种码率估计算法性能,并提出了改进的码率估计算法.本文算法位于解码器端,利用边信息和差值分布的概率模型以及高位比特对编码比特平面的码率进行估计,并将估计码率通过反馈信道传送到编码器.实验结果表明,本文算法估计每比特码率与理想情况估计值误差±0.02以内,有效地提高了码率估计的精度,从而降低了解码器的计算复杂度.

基于IP网的分布式视频会议系统

讨论了如何构建一种基于网络的实时视频会议系统。该系统采用分布模式,依靠组播基干将异地分布且动态变化的与会人员TCP/IP组织起来,实现网络会议的功能。系统采用流量控制策略和组播技术,使系统对网络带宽要求大大降低,采用若干技术措施解决了声像同IP步这一关键技术问题,主要功能由软件实现而降低了系统成本,适合在我国应用推广。

基于IP组播技术的分布式视频会议系统的设计与实现

该文介绍了一个基于TCP/IP网络的分布式视频会议系统。该系统采用分布模式,依靠组播基干将异地分布且动态变化的与会人员组织起来,实现网络会议的功能;系统主要功能由软件实现,从而降低了系统成本,具有一定的实用价值。

无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧的顽健重构算法

在无反馈分布式视频编码系统中,提出了一种Wyner-Ziv帧的顽健重构算法。针对比特面解码错误带来的视频质量下降问题,对DC系数和AC系数使用不同重构方法,特别是对于解码失败的DC系数量化值,利用编码端原始图像的相关信息自适应地调整边信息量化值和解码失败量化值对重构的贡献,从而完成重构。实验结果表明,与最小均方误差重构算法相比,该算法可以有效提高解码视频的平均PSNR(peak signal-to-noise ratio),且解码视频图像的主观质量有明显改善。

使用对极几何的多视角分布式视频编码

为了降低多视角分布式视频编码中解码器复杂度,解决视角间边信息的获取精度等问题,将一种新的基于对极几何的视差估计算法用于多视角分布式视频编码系统。提出的系统通过对视角间的冗余信息使用对极几何约束,采用新的视差搜索开始点,限制垂直方向的搜索范围以加快搜索速度。实验结果表明,提出的系统相对于运动JPEG(MJPEG)编码的主要运算绝对差值和(SAD)计算次数减少10倍,相对H.263+减少7倍。同时提出系统相对MJPEG编码有6～7dB增益,相对H.263+有3dB增益。

一种分布式视频点播系统模型

视频点播 (Video- on- Demand)是现代网络上的一个重要多媒体应用 .在传统的集中式视频点播系统中 ,如果用户数目过多 ,将可能出现服务器 I/ O及网络带宽的瓶颈 .而采用分布式体系结构的 VOD系统可以将负载分布到放置在网络不同位置的各个服务器上 ,能很好地解决系统瓶颈问题 .本文提出了一种分布式视频点播系统模型 ,包括系统结构、软件结构、功能定义及实现上的考虑 .

视频传感网中鲁棒多视角分布式视频编码

针对传统无线视频传感器网络中存在的信息丢失和传感器之间需要建立通信等问题,提出一种鲁棒多视角分布式视频编码系统。通过采用改进的PRISM编码结构,在利用视角间冗余信息提高编码增益的同时将冗余用于增加编码在有损信道中传输的鲁棒性。实验结果表明,该系统在利用信息冗余获得视频压缩的基础上,对无线信道固有的数据包丢失也具有较好的鲁棒性。

海量视频数据分布式存储性能优化方法研究

针对文件系统存储效率低、多余副本导致空间浪费以及磁盘能源损耗严重的问题,提出一种新型分布式优化存储策略(distributed optimized storage strategy,DOSS)。首先,引入Bcache混合存储技术在磁盘阵列前增设固态硬盘,作为高速缓冲区对多路视频流进行临时数据组织,变多线程并发写任务为单线程顺序写入任务,规避磁盘内部碎片产生,有效提高系统写入效率。其次,提出改进的liberation码对视频数据进行压缩存储,在保证系统可靠性的同时提高磁盘空间利用率。最后,基于ioctl系统调用编写盘片转速控制函数,实现磁盘多级休眠和低延迟唤醒,减低磁盘能耗,提高使用寿命。结果表明单台存储服务器在500路4 Mbps并发视频流下存储效率提高约36%,存储空间节省约40%,系统应对12000路并发视频流时仍存在休眠磁盘约10%。

面向对象的分布式视频会议系统模型

针对分布式视频会议 ,提出了一个基于对象的分层系统模型 ,描述了组成系统的各种构件的对象化方法和多媒体间的语义关系 .这种模型将多媒体数据流在I/O级、处理级和传输网络级进行对象分解 .多个对象的分布处理 ,易于按数据流编程实现 ,能很好地适应编程环境和网络环境 .该模型可充分开发不同粒度的并行性 ,使媒体处理满足实时应用的需求 .程序模块具有很好的可重用性 ,有利于在不同操作环境下系统的实现及互通 .

自适应采样率分配的分布式压缩感知视频编码

提出了一种基于压缩感知理论的分布式视频编码方案,它是建立在压缩感知理论的基础上全新的具有动态测量率分配的分布式视频编码框架,具有编码端简单、抗误码能力强、编码效率较高的特点。在编码端,关键帧和非关键帧独立编码,关键帧采用高采样率的压缩感知测量,非关键帧采用自适应的压缩感知测量。在解码端,利用非局部稀疏模型和字典训练更新算法,关键帧和非关键帧联合进行压缩感知重建。实验结果表明,本文的编码算法能获得较好的率失真性能和主观图像质量。

分布式视频编码中基于量化噪声因素的虚拟相关信道模型

针对现有虚拟信道模型——Laplacian模型不能精确描述其特性,导致系统编码率失真性能不高,深入研究了量化噪声对边信息质量的影响,引入量化噪声因素修正虚拟信道模型,改进了像素域分布式视频编码(PDWZ)系统的帧级虚拟信道估计,并利用原始图像相关信息实现参数的动态调整。实验结果表明,与现有Laplacian模型相比,改进模型能更精确地描述虚拟信道的统计特性,系统的率失真性能得到改善。