提升小波运动补偿时域滤波可伸缩视频编码

为了改善传统可伸缩性视频编码方法效率不高的问题,将提升小波应用于运动补偿时域滤波中。利用5/3提升小波进行时域滤波,针对像素的连接类型不同采取不同的处理方式,并根据运动补偿效果自适应选取时域分解级数。实验结果表明,该算法不仅实现了码率良好的可伸缩性,而且与MPEG-4(Moving Pictures Expert Group-4)和3DWT(3 Dimensions Wavlet Transformation)方法相比,在相同码率的条件下,重建图像的信噪比提高了1～2 dB,从而有效地提高了编码效率。

运动补偿时域滤波残差图像的特性研究

视频压缩效率的提高很大程度上取决于用于传输残差图像的信息量的减少,而残差图像的特性对分析和讨论视频残差图像编码有重大的意义。对可伸缩视频编码中的运动补偿时域滤波残差图像特性从能量非平稳特性、时空相关特性和频率特性进行了研究,并给出了实验结果和分析。

运动补偿时域滤波中基于残差图像滤波的更新策略

现有的比较成熟的可伸缩编码框架是基于运动补偿时域滤波技术的。改进了运动补偿时域滤波中的更新操作,并引入去块滤波。更新操作过程中,要求更新块中的像素所对应的预测运动向量完全一致,否则不参与更新操作。更新操作前,对残差图像在边缘级和采样点级进行滤波控制。通过对高通信号的去块滤波,减少更新块中的伪边界成分,同时减轻块效应对后继预测操作的影响,改善编码效率。实验结果表明该方法能够改进图像的主观质量,提高低运动量的图像序列的编码性能。

子带内运动补偿时域滤波的优化

在用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波时,为了提高运动模型的有效性,探索了利用多假设预测技术以改善运动补偿。提出了更新算子的优化设计,以提高低码率下视频编码的可扩展性,并取得改善的重建视频质量。实验结果显示,优化的子带内运动补偿时域滤波,在保证运动估计精度下,通过合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能。

可扩展视频编码中运动补偿时域滤波的改进

在基于小波变换的可扩展视频编码方案中,研究运动补偿时域滤波的优化方法。将有效的多相位子带内运动估计纳入分层运动估计策略中,用提升算法实现子带内运动补偿时域滤波,融入多假设预测以优化运动补偿技术;为了提高低码率下视频编码的可扩展性,提出更新算子的优化设计。实验结果显示,在保证运动估计精度下,合理选择时间滤波器,结合改善的提升实现中的更新操作,提高了编码系统的编码效率和可扩展性能。

基于运动补偿时域滤波的视频编码算法研究

深入研究了自适应图像组结构算法,提出了一种改进方案,新方案增加了图像分组的选择范围,根据视频序列的时域变化特性,分别选择[2,2,2,2,2,2,2,2],[4,4,4,4],[8,8]和[16]四种分组模式。实验结果表明:与改进的自适应图像组结构算法相比,新方案的编码性能有所提高,而计算复杂度不变。

基于提升方案的运动补偿时域滤波技术

运动补偿时域滤波(Motion-compensated temporal filtering,MCTF)将若干连续的视频帧组成一个图像组(Group of pictures,GOP)进行时域小波分解,与图像组大小固定的结构相比,自适应图像组结构(Adaptive GOPstructure,AGS)提高了编码效率,但实现复杂度也大大增加.作者提出了一种改进的自适应图像组结构(Im-proved adaptive GOP structure,IAGS),利用帧间预测效果来判断视频序列的时域变化特性,时域变化快的序列采用小尺寸图像组,反之采用大尺寸图像组.结果表明,IAGS的编码性能与AGS基本一致,实现复杂度与固定图像组结构相当.

一种运动补偿时域滤波的快速算法

改进了分层变尺寸块匹配运动预测时域滤波算法,将其逐点进行的分数像素寻址与滤波改为了按匹配块进行寻址与滤波,这样就将对每一个像素执行一次的操作简化为对不同大小的匹配块统一进行一次操作,大大节约了运算开销,实验结果表明新算法相比原算法运算速度提高了5倍左右。

滑动窗运动补偿时域滤波在可扩展小波视频编码中的应用

针对可扩展小波视频编码,改进了原有滑动窗运动补偿时域滤波结构,在最高级MCTF采用Haar小波提升算法代替原有的自适应MCTF结构。实验结果表明,改进算法在少量降低PSNR的情况下,减少内存开销约28%,减少编码时间约35%。

快速运动估计与AGS结合的可伸缩性视频编解码系统

可伸缩性视频编解码(SVC)系统是一种能够实现时间、空间、质量等可调节可伸缩的视频编解码技术。它是通过采用运动补偿时域滤波(MCTF)和运动估计(ME)技术结合有损编码及熵编码等技术,实现对视频序列进行成组编解码的任务。其中,如何更加有效地提高对时间相关性的利用以及如何根据视频性质进行自适应调节图像组(GOP)大小问题是提高系统编码效率的关键环节。文中通过采用一种利用时间信息的快速运动估计技术及对应的自适应GOP结构(AGS),有效提高了可伸缩性视频编解码系统的编码能力。

基于db2提升小波的可伸缩视频编码方法

给出了一种基于db2提升小波的可伸缩视频编码系统的总体方案,提出了采用db2提升小波实现MCTF的方法,并针对运动估计过程中像素点类型给出了高通帧和低通帧的计算方法。实验结果表明,本方案与基于Haar小波的可伸缩性视频编解码方案相比,完全重建的视频图像质量和抽取部分帧后重建的视频图像质量都有了明显提高。

完全可伸缩视频编码的实现和改进

提出了一种完全可伸缩视频编码的改进方法。首先给出了一种采用运动补偿时域滤波、二维离散小波变换和EZW编码的传统可伸缩编码方案,该方案将时间、空间、质量三方面的伸缩性有机地结合在一起,实现了完全可伸缩性能。针对运动补偿时域滤波技术中的GOP(group of pictures)结构和更新操作进行了改进,引入GOP结构自适应选择,降低系统内存需求和运算复杂度;采用基于人眼视觉系统特性的最小可觉差对更新操作中所引进的误差进行内容自适应修正。实验结果表明,编码效率和视频序列的重建质量都得到了显著的提高。

一种新的自适应图像组结构算法

运动补偿时域滤波(MCTF)将若干连续的视频帧组成一个图像组进行时域小波分解以获得时域可分级性。与图像组大小固定的结构相比,自适应图像组结构(AGS)提高了编码效率,但实现复杂度也大大增加。提出了一种新的自适应图像组结构(NAGS),利用帧间预测判断视频序列的时域变化特性,并根据视频序列的时域变化特性选择不同的图像组结构。新的自适应图像组结构大大降低了自适应图像组结构的计算复杂度,并解决了自适应图像组结构时延的振荡性问题。实验结果表明,新的自适应图像组结构的编码性能与自适应图像组结构基本一致。

适合于小波视频编码的尺寸自适应图像组结构

为了减小采用固定大小的图像组（GOP）结构对存在快速或者复杂运动的视频序列进行运动补偿时域滤波（MCTF）时造成的编码性能损失，提出了一种基于运动模式的适合于小波视频编码的尺寸自适应GOP结构（MDA-GOP）．其主要思想是：利用均匀抽取的4个运动向量场的方向直方图来决定一个初设尺寸为16帧的临时GOP的运动模式，再根据得到的运动模式进一步决定最终的GOP结构，进而在选定的GOP结构上进行相应的MCTF．仿真结果表明：与固定大小的GOP结构相比，采用MDA—GOP结构的峰值信噪比提高了0．05～0．50dB；与均方误差性能自适应决定GOP结构的方法相比，可以节省至少40％的编码时间．

一种基于互信息量的自适应快速视频编解码方案

为了对不同运动剧烈程度的视频序列提出一种重构质量高并且快速的自适应编码算法,引入视频序列的互信息量(mutual information,MI)。利用视频序列帧间的互信息量自适应地调整运动向量估计和运动向量多重估计的门限值(absolute error,AE)。通过大量的统计得出了互信息量与高通帧方差之间的关系,利用方差作为反馈进一步调整AE,从而实现了一种自适应快速算法。利用此算法同时达到了控制编码复杂度和重构视频质量的目的。实验数据表明,此种算法编码时间比传统运动补偿时域滤波(motion compensated temporal filtering,MCTF)结构缩短约15%,而重构视频的质量几乎没有下降。

一种无线信道多描述图像编码算法

提出了一种新的图像多描述编码算法,给出了多描述分解的算法和规则,并结合运动补偿时间域滤波(MCTF)进行多描述间的编码,针对无线信道的特点提出了多描述间分层的概念,以适应无线信道传输。实验结果表明,提出的空域分层多描述图像编码(spatial-layermultipleimagecoding,SL-MDIC)算法有效地利用了MCTF编码的特点,提高了中央信道的编码性能,同时对于收到单个描述或部分描述,解码的图像仍能获得较好的重构图像。

一种分层次B帧双向预测直接模式

分层次B帧是一种基于闭环运动补偿的时域可伸缩性视频编码,其特点是解码重构后的B帧可作为参考帧。针对分层次B帧的特点,提出一种新的B帧双向预测直接模式。通过挖掘相邻帧间的时域相关性,利用B帧作为参考帧时的前后向运动矢量进行时域缩放,精细当前块在直接模式下的运动矢量精度。仿真实验证明,该方法相对于传统的编码方式,编码性能增益平均提高0.46 d B。

用于可分级视频编码的MCTF方法

提出用于可分级视频编码的3带小波提升与运动模型自适应结合的方法,将3带小波的提升步与运动补偿自适应相结合来实现时间域的小波变换,扩展了经典的运动补偿时域滤波,实现了时间分级的灵活性,同时又可以根据实际的视频序列选择适当的运动模型,从而达到更好的编码效果。仿真结果验证了该方法的有效性和性能的优越性。

完全可伸缩视频编码的实现

提出了一种完全可伸缩视频编码的实现方法。给出了一种采用运动补偿时域滤波、二维离散小波变换和EZW编码的可伸缩编码方案,方案根据视频图像运动特征自适应选择图组结构,在将时间、空间、质量三方面的伸缩性有机地结合的同时,改进了完全可伸缩视频编码系统性能。最后给出了该方案的实验结果,表明了系统的有效性。

基于小波空间的可伸缩视频编码

文章提出了一种新的下采样技术提高了可伸缩视频编码的性能。可伸缩性是从空间、时间、SNR(质量)三个方面来提供的,同时还保持了高压缩率。其中基本层视频序列是从上一层经过下采样得到的视频序列。一次下采样后,分辨率降为原视频序列的1/2,基本层的运动向量与增强层的运动向量有很大的相关性。目前的做法是使用M PEG滤波器来进行下采样,层间的运动向量的关系减弱了。文章提出使用小波变换对输入的增强层的视频序列进行下采样,基本层就是小波空间的低频部分,这样在基本层的运动估计补偿可以通过相位平移在低频子带中预测,减少运动估计残差,同时,增强层的运动向量可以由基本层小波空间中的运动向量给出估计值。