基于运动矢量细化的帧率上变换与HEVC结合的视频压缩算法

将帧率变换技术与新型视频压缩编码标准HEVC相结合有利于提升视频的压缩效率。针对直接利用HEVC码流信息中的低帧率视频的运动矢量进行帧率上变换时效果不理想的问题,文中提出了一种基于运动矢量细化的帧率上变换与HEVC结合的视频压缩算法。首先,在编码端对原始视频进行抽帧,降低视频帧率;其次,对低帧率视频进行HEVC编解码;然后,在解码端与从HEVC码流中提取出的运动矢量相结合,利用前向-后向联合运动估计对其进行进一步的细化,使细化后的运动矢量更加接近于对象的真实运动;最后,利用基于运动补偿的帧率上变换技术将视频序列恢复至原始帧率。实验结果表明,与HEVC标准相比,所提算法在同等视频质量下可节省一定的码率。同时,与其他算法相比,在节省码率相同的情况下,所提算法重建视频的PSNR值平均可提升0.5 dB。

一种自适应的运动矢量精细化算法

针对跳帧视频转码中运动矢量合成算法可能引入较大运动矢量误差的问题,提出了一种自适应的运动矢量精细化算法,该算法根据误差大小将运动矢量分为两组,对误差较小的一组进行小范围精细化,另一组在原始运动矢量、预测运动矢量和合成运动矢量中选择最优的运动矢量,并在其周围做较大范围精细化,实验结果表明,此方法可以有效地提高图像质量,并减小输出码率。

一种运动自适应的帧速率上转换算法

在基于块的帧速率上转换算法中,块尺寸直接影响运动估计的准确性及插值帧的视觉效果。为此,提出了一种运动自适应的帧速率上转换算法。通过引入STGS图对视频内容进行预分析,根据运动特性自适应选取适合每一帧图像的块尺寸,进行重叠的块运动估计。并针对失真易产生在块边缘的特点,对块边缘的运动矢量进行插值细化处理,平滑运动矢量场,减轻人眼敏感的块效应。实验结果表明,该算法整体性能优于传统的固定块尺寸运动估计的帧速率上转换算法。

一种改进的降尺寸视频转码算法

在Diversity＆Importance架构的基础上提出一种改进的空间降尺度视频转码算法,利用方差作为转码目标宏块的运动矢量测度因子,并通过自适应阈值的分类方法对不同视频序列选择合适的重编码模式。该算法比传统的运动矢量合成方法提高了约1dB的PSNR,在保持较高转码图像质量的同时有效地控制了编码长度,其转码后码流长度只相当于AMVR-DIM方法产生码流的40%~95%。