压缩感知及其应用:从稀疏约束到低秩约束优化 被引量：53

1

作者 马坚伟 徐杰 +1 位作者 鲍跃全 于四伟 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第5期609-623,共15页

压缩感知(或称压缩采样)是国际上近期出现的一种信息理论。其核心思想是只要某高维信号是可压缩的或在某个变换域上具有稀疏性,就可以用一个与变换基不相关的测量矩阵将该信号投影到一个低维空间上,然后通过求解一个最优化问题以较高的... 压缩感知(或称压缩采样)是国际上近期出现的一种信息理论。其核心思想是只要某高维信号是可压缩的或在某个变换域上具有稀疏性,就可以用一个与变换基不相关的测量矩阵将该信号投影到一个低维空间上,然后通过求解一个最优化问题以较高的概率从这些少量的投影中重构出原始信号。压缩感知理论突破了香农定理对信号采样频率的限制,能够以较少的采样资源,较高的采样速度和较低的软硬件复杂度获得原始信号的测量值。该理论已经被广泛应用于数字相机、医学成像、遥感成像、地震勘探、多媒体混合编码、通讯、结构健康监测等领域。本文归纳了压缩感知研究中的关键问题,探讨压缩感知从稀疏约束到低秩约束优化的发展历程,对压缩感知在遥感、地震勘探等几个相关领域的应用研究进行了综述。 展开更多

关键词 压缩感知 稀疏约束 低秩约束 遥感 地球物理勘探 视频编码

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低码率视频编码的优化方法 被引量：4

2

作者 贺玉文 王琪 +2 位作者 袁昱 钟玉琢 杨士强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期1568-1576,共9页

采用的低码率视频编码方法是以全局运动补偿和局部运动补偿为核心的混合编码方法.主要针对MPEG-4中原有算法计算量大、复杂度高的特点进行了编码系统优化,将这一编码方法实用化.该优化方法是针对占编码系统70%计算量的全局运动估计进行... 采用的低码率视频编码方法是以全局运动补偿和局部运动补偿为核心的混合编码方法.主要针对MPEG-4中原有算法计算量大、复杂度高的特点进行了编码系统优化,将这一编码方法实用化.该优化方法是针对占编码系统70%计算量的全局运动估计进行的,采用了基于运动特征的运动估计方法和鲁棒的目标函数,并在优化方法中引入了三级金字塔的分层计算.从对比实验结果来看,优化方法对不同运动类别视频的编码都是有效的,系统编码速度提高了3倍以上.目前,这项优化方法已经被MPEG-4视频编码优化小组采用. 展开更多

关键词 低码率低频编码 优化方法 图像压缩编码 MPEG-4 全局运动 运动补偿 运动估计

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视频对象分割与两种面向对象的视频编码器 被引量：11

3

作者 翁南钐 蔡德钧 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期106-110,共5页

在基于对象的视频编码中 ,视频对象的分割是重要的任务 .本文研究一种利用位移帧差 (DFD)的高阶统计特性和数学形态学算子的视频对象自动分割方法 .这种方法首先根据一组转移帧差的高阶矩来得到一个大体覆盖运动对象的区域 (模板 ) ,接... 在基于对象的视频编码中 ,视频对象的分割是重要的任务 .本文研究一种利用位移帧差 (DFD)的高阶统计特性和数学形态学算子的视频对象自动分割方法 .这种方法首先根据一组转移帧差的高阶矩来得到一个大体覆盖运动对象的区域 (模板 ) ,接着用形态学的腐蚀算子从模板的边沿向内腐蚀 ,直到对象的边沿 .提出一种简单而高效的基于查找人头肩像轮廓最大转折点的头肩分离算法 .在分割的基础上 ,用软件实现了一种基于MPEG 4的视频编码系统 .提出一种面向对象分配带宽 (OOBA———object orientedbandwidthallocation)的极低比特率视频编码器 .该编码器与传统基于帧的视频编码器相比 ,在低比特率环境下 ,PSNR略为下降 ,但图像的主观视觉质量得到提高 . 展开更多

关键词 视频对象分析 MPEG-4 视频编码 面向对象

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低延迟视频编码技术 被引量：5

4

作者 宋利 刘孝勇 +4 位作者 武国庆 朱辰 黄琰 解蓉 张文军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期558-571,共14页

随着视频编码和视频传输技术的广泛应用,视频需求量剧增,实时视频通信成为视频行业的一项重要研究内容,核心目标是提供更好的用户体验和更低的延迟。低延迟视频编码是实时视频通信应用的关键部分,通过降低编码延迟可以有效地降低系统的... 随着视频编码和视频传输技术的广泛应用,视频需求量剧增,实时视频通信成为视频行业的一项重要研究内容,核心目标是提供更好的用户体验和更低的延迟。低延迟视频编码是实时视频通信应用的关键部分,通过降低编码延迟可以有效地降低系统的整体延迟。首先,分析了视频传输系统的延迟来源,从通用的视频编码框架出发着重介绍了编码延迟的产生机制;其次,概述了国内外主流的视频编码标准,介绍了率失真优化技术的原理和模型,为低延迟视频编码器的设计提供了理论基础;最后,从参考结构、流水线设计、编码模式搜索、码率控制和硬件加速多个维度描述了优化编码延迟的技术手段,并总结了业界具有代表性的低延迟视频编码方案,简要说明了现有低延迟视频编码技术的局限性,并对未来的发展方向做了展望。 展开更多

关键词 低延迟 视频编码 实时视频通信 率失真优化 编码用例

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无线异构网络中的低复杂度分级视频传输技术 被引量：4

5

作者 杨红 张松 +3 位作者 王林 丁灏云 卿粼波 何小海 《电讯技术》 北大核心 2021年第10期1243-1249,共7页

针对无线异构网络中进行视频无线传输遇到的网络拥塞、传输丢失等问题,提出了低编码复杂度分级编解码传输方案,基于逐级优化理论和可分级编码理论,设计了视频分级编码策略:利用小波变换后的不同分解层不同子带构成基本层(Base Layer,BL... 针对无线异构网络中进行视频无线传输遇到的网络拥塞、传输丢失等问题,提出了低编码复杂度分级编解码传输方案,基于逐级优化理论和可分级编码理论,设计了视频分级编码策略:利用小波变换后的不同分解层不同子带构成基本层(Base Layer,BL)和三个增强层,获得了码率分级和质量分级的特性。实验结果证明,随着不同层的更新,视频分级系统的解码质量和整体率失真性能都逐级改善。该传输方案实现了在信道条件动态变化的无线网络环境下仍能流畅传输并接收到有用信息,适用于信道条件不稳定的无线异构网络。 展开更多

关键词 异构网络 多视点视频 视频分级编码 低复杂度编码器

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基于H.263的甚低比特率视频软件编码器 被引量：8

6

作者 宋彬 常义林 郭建英 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期52-57,共6页

为了实现实时甚低比特率视频软件编解码器,在低比特率视频编码标准H263的基础上,研究了提高编码效率和运算速度的关键技术.提高编码效率的技术有改进的PB帧、先进的帧内预测编码和先进的预测模式等;而提高运算速度的关键技术主要是采用... 为了实现实时甚低比特率视频软件编解码器,在低比特率视频编码标准H263的基础上,研究了提高编码效率和运算速度的关键技术.提高编码效率的技术有改进的PB帧、先进的帧内预测编码和先进的预测模式等;而提高运算速度的关键技术主要是采用多媒体增强指令集技术等.所研制的甚低比特率视频软件编码器不但具有实时性而且恢复图像质量良好. 展开更多

关键词 H.263 视频编码 编码器 视频软件

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基于模糊量化和2 bit深度像素的运动估计算法 被引量：3

7

作者 宋传鸣 郭延文 +1 位作者 王相海 刘丹 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期59-70,共12页

提出了一种2 bit深度像素的运动估计算法。首先,将像素深度的降采样过程形式化为区间分划和区间映射2个步骤,其中前者为多对一映射,决定着运动估计性能,后者为一一映射;其次,提出一种非均匀量化方法求解区间分划的3个初始阈值,并利用隶... 提出了一种2 bit深度像素的运动估计算法。首先,将像素深度的降采样过程形式化为区间分划和区间映射2个步骤,其中前者为多对一映射,决定着运动估计性能,后者为一一映射;其次,提出一种非均匀量化方法求解区间分划的3个初始阈值,并利用隶属度函数对初始阈值细化,从而克服信号噪声等因素导致的初始阈值周围像素值的误匹配;再次,讨论了适用于2 bit深度像素运动估计的误差度量准则,进而提出了基于模糊量化和2 bit深度像素的运动估计算法;最后,借助信号自相关函数,建立比特深度转换误差—运动向量精度模型来估计该算法所能达到的预测精度。实验结果证明,对于多种类型的视频序列,尤其是场景细节和物体运动比较复杂者,该算法始终能保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之传统2 bit深度像素的运动估计提高0.27 dB。 展开更多

关键词 视频编码 运动估计 块匹配 模糊量化 低比特分辨率

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基于FPGA的高效机载视频采集及预处理方法 被引量：1

8

作者 姜宏旭 李辉勇 +2 位作者 刘亭杉 段洣毅 张萍 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-22,共9页

为提高机载视频编码系统的数据采集及预处理性能,以现场可编程门阵列(FPGA)为硬件平台,研究了多模式机载视频采集、颜色空间转换和视频数据传输的高效处理方法.针对机载应用需要实时采集不同模式视频的特点,设计了一种可靠的视频采集策... 为提高机载视频编码系统的数据采集及预处理性能,以现场可编程门阵列(FPGA)为硬件平台,研究了多模式机载视频采集、颜色空间转换和视频数据传输的高效处理方法.针对机载应用需要实时采集不同模式视频的特点,设计了一种可靠的视频采集策略,通过引入错误自检机制,可以实时监测视频采集的正确性,避免视频数据的错误积累;针对机载视频颜色空间转换预处理中浮点乘法浪费计算资源和增加系统功耗的问题,设计了一种基于高低位分离的截断式查找表乘法器,减少了存储空间和计算位宽,结合流水线处理技术实现了一种高效视频颜色空间转换方法,在保证计算精度和性能的同时,处理功耗最大降低了27%;针对FPGA处理器与系统核心编码处理器(DSP)之间存在大量视频数据的频繁传输特点,结合SRIO(Serial Rapid I/O)链路的传输方式,设计了一种以FPGA为控制核心的数据交互机制,减轻了DSP的处理负担使其专注于视频编码运算,提高系统性能. 展开更多

关键词 视频采集 预处理 低功耗 数据传输 视频编码

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基于LDPC码的自适应视频水印算法研究 被引量：3

9

作者 许拔 张仲明 +1 位作者 何英亮 张尔扬 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第3期441-447,共7页

根据视频水印系统和数字通信系统相似的特性,提出了一种基于LDPC码的自适应视频水印算法。水印信息经随机置换与LDPC编码,对经过二次整数变换之后的直流分量进行修改实现水印的嵌入。为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,算法根据水... 根据视频水印系统和数字通信系统相似的特性,提出了一种基于LDPC码的自适应视频水印算法。水印信息经随机置换与LDPC编码,对经过二次整数变换之后的直流分量进行修改实现水印的嵌入。为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,算法根据水印长度和变换之后系数的大小自适应地选择嵌入水印的组及系数的改变强度。实验结果表明:该算法能够保证很好的视频质量,较之基于DCT变换的水印算法嵌入速度更快,并实现了水印的盲提取。对于常见的视频攻击有较强的鲁棒性,在码率高于汉明界推导出的下限的情况下,算法鲁棒性随着码率的减小而增强。 展开更多

关键词 低密度奇偶校验码 整数变换 自适应视频水印 汉明界

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分布式视频编码技术研究进展 被引量：3

10

作者 王尊亮 李学俊 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第3期550-554,共5页

介绍了分布式视频编码与传统视频编码方法思路的不同及各自适用的应用场景,阐述了分布式视频编码的理论基础和目前普遍采用的编解码框架,分析了分布式视频编码中的Wyner-Ziv编解码器设计、辅助边信息生成、虚拟"相关信道"建... 介绍了分布式视频编码与传统视频编码方法思路的不同及各自适用的应用场景,阐述了分布式视频编码的理论基础和目前普遍采用的编解码框架,分析了分布式视频编码中的Wyner-Ziv编解码器设计、辅助边信息生成、虚拟"相关信道"建模等几项关键技术存在的问题及各自解决方案的最新研究进展,最后总结了分布式视频编码的发展与研究方向,并介绍了分布式编码在视频领域的其它应用。 展开更多

关键词 视频编码 分布式编码 WYNER-ZIV编码 低复杂度编码 Slepian-Wolf理论

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一种基于整数变换DC分量的自适应视频水印算法 被引量：4

11

作者 何英亮 杨高波 +1 位作者 许拔 李俊杰 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2010年第3期72-75,126,共5页

提出了一种基于直流分量的自适应视频水印算法。在对原始视频帧进行随机选择的基础上,对亮度分量作二维4×4整数变换,并提取直流分量分组进行一维整数变换;为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,根据水印长度和变换之后系数的大小... 提出了一种基于直流分量的自适应视频水印算法。在对原始视频帧进行随机选择的基础上,对亮度分量作二维4×4整数变换,并提取直流分量分组进行一维整数变换;为了兼顾水印的不可见性与鲁棒性的要求,根据水印长度和变换之后系数的大小自适应地选择嵌入水印的组及系数的改变强度。水印嵌入之前进行随机置换与LDPC编码增强了水印抗攻击能力。实验结果表明,该算法能够保证很好的视频质量,视频帧的PSNR值高于50dB,并实现了水印的盲提取。对于常见的视频攻击有较强的鲁棒性,特别是在多种格式压缩的条件下能有效提取水印。 展开更多

关键词 LDPC 整数变换 直流分量 自适应视频水印

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结合低位深像素预测起点的小波域运动估计 被引量：2

12

作者 宋传鸣 谭茹 +1 位作者 王相海 刘丹 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期776-786,共11页

提出一种用2b深度的像素预测搜索起点的快速小波域运动估计算法.首先,将像素深度的转换形式化为区间分划和区间映射,采用非均匀量化求解区间分划的初始阈值,再用隶属函数计算量化阈值并完成区间映射,从而获得位深度为2b的视频表示;其次... 提出一种用2b深度的像素预测搜索起点的快速小波域运动估计算法.首先,将像素深度的转换形式化为区间分划和区间映射,采用非均匀量化求解区间分划的初始阈值,再用隶属函数计算量化阈值并完成区间映射,从而获得位深度为2b的视频表示;其次,设计了非均匀的搜索起点分布模板,并以此为基础提出一种基于2b深度像素的搜索起点预测算法;最后,以搜索起点为中心,进一步采用改进的低频子带平移运动估计算法MLBSSME在较小的窗口内完成搜索.实验结果表明,对于具有不同场景特点的视频序列,算法始终能保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之低频子带平移运动估计和直接子带运动估计算法高0.41dB和1.43dB,比空间域全搜索降低0.07dB.但是,算法的计算量仅相当于空间域全搜索的4.66%、低频子带平移运动估计的4.62%、子带直接运动估计的22.70%. 展开更多

关键词 视频编码 运动估计 起点预测 小波 低比特深度

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一种基于条带划分的低延迟帧内编码方法 被引量：1

13

作者 姚春莲 阮秋琦 +1 位作者 姜东 万丽莉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第11期187-191,共5页

现有编解码系统所产生的固有延迟比较大,例如对于标清视频,系统延迟要大于260ms,因此难以用于对延迟有严格要求的系统中。为此,研究了一种新的低延迟帧内编解码结构,在该结构中,将输入的视频划分成若干个条带,在采集端以条带为单位进行... 现有编解码系统所产生的固有延迟比较大,例如对于标清视频,系统延迟要大于260ms,因此难以用于对延迟有严格要求的系统中。为此,研究了一种新的低延迟帧内编解码结构,在该结构中,将输入的视频划分成若干个条带,在采集端以条带为单位进行采集,以有效降低采集延迟;同时,给出了以条带为基本单位的I帧编码方法,对每一编码条带下采样,将其分成4个子图,以子图为单位进行预测,以提高预测的精度,进而降低编码延时。实验表明,新的编码结构在采集和编码过程中能有效降低帧内编码延迟,在保证恢复图像质量的同时,可以将延迟降低到150ms。 展开更多

关键词 低延迟 条带 采集 编码 帧内 视频

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自适应分区DCT/DWT低码率视频编码算法 被引量：2

14

作者 张旭东 王德生 彭应宁 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期7-11,共5页

为了降低低码率视频编码算法的块效应与环效应，提出了一种基于自适应分区余弦变换／子波变换和重叠运动补偿的视频编码算法。首先给出一种空－时相关自适应运动估计算法，有效降低运算复杂性；然后通过分层游动窗块区域形成算法检测出... 为了降低低码率视频编码算法的块效应与环效应，提出了一种基于自适应分区余弦变换／子波变换和重叠运动补偿的视频编码算法。首先给出一种空－时相关自适应运动估计算法，有效降低运算复杂性；然后通过分层游动窗块区域形成算法检测出帧间预测误差场的高能量区域，对大区域进行子波变换和量化，对零散区域进行余弦变换和量化；根据人类视觉系统（ＨＶＳ）的空－频和时－频特性，给出基于ＨＶＳ的量化模型，以期在信噪比约束下获得最好的主观测试质量．模拟结果表明，对于ＣＩＦ格式图像，在低码率和甚低码率下仍能得到满意的图像质量；算法向下兼容ＩＴＵ的Ｈ．２６３标准，并可以应用于低码率视频会议系统中． 展开更多

关键词 视频编码 子波变换 代码率 图象信号处理

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甚低速视频编码中运动估计补偿技术的研究和改进 被引量：3

15

作者 王大鸣 李刚 皇甫堪 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期142-145,共4页

在对甚低速视频编码中运动估计与补偿技术进行深入研究的基础上,对H.263采用的全搜索算法提出一种可变搜索步长的改进方法.

关键词 视频编码 运动估计 运动补偿 图像处理 H.263

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甚低速视频编码中PB帧技术的研究 被引量：1

16

作者 王大鸣 黄慧群 郭建新 《信号处理》 CSCD 2003年第3期219-222,共4页

本文首先对甚低速视频编码H.263的PB帧技术和H.263+所采用IPB帧技术进行性能分析,在此基础上,提出一种简单有效的B帧选取方法(称之为B帧熵最大选取法),其基本思路是根据信息论熵值理论定义B帧的熵,并根据熵值来选择信息量最大、对暴露... 本文首先对甚低速视频编码H.263的PB帧技术和H.263+所采用IPB帧技术进行性能分析,在此基础上,提出一种简单有效的B帧选取方法(称之为B帧熵最大选取法),其基本思路是根据信息论熵值理论定义B帧的熵,并根据熵值来选择信息量最大、对暴露区补偿最有意义的B帧,实验结果表明该方法在保留了H.263+的IPB帧的优点的同时,可获得更优的补偿效果。 展开更多

关键词 甚低速视频编码 PB帧 比特率 MPEG 图像编码 信息论 P图像 B图像

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分布式视频编码关键技术及研究进展 被引量：1

17

作者 张前进 郭雷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第8期17-21,共5页

系统地阐述了分布式视频编码(distributed video coding,DVC)技术框架的基本原理和近五年的发展历程;列举了国内外多个研究小组的基本思想研究现状;分析了分布式视频编码技术的发展趋势;揭示了技术的关键和研究热点;展望了该技术在信息... 系统地阐述了分布式视频编码(distributed video coding,DVC)技术框架的基本原理和近五年的发展历程;列举了国内外多个研究小组的基本思想研究现状;分析了分布式视频编码技术的发展趋势;揭示了技术的关键和研究热点;展望了该技术在信息安全、可伸缩编码、多描述编码以及光场编码中的应用前景。 展开更多

关键词 分布式信源编码 低复杂度视频编码 鲁棒视频传输 WYNER-ZIV编码 多视角编码

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甚低码率视频压缩编码算法研究和标准化进展 被引量：2

18

作者 张旭东 王德生 彭应宁 《电子科学学刊》 CSCD 1997年第6期836-842,共7页

本文综述了甚低码率视频编码算法和标准化进程的发展状况,概述了运动补偿,模型基,分形IFS及H.263和MPEG4等方面的进展,并讨论了未来可能的发展方向。

关键词 甚低码率 视频编码 运动补偿 图象编码

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采用2 b深度像素的弹性运动估计算法 被引量：1

19

作者 宋传鸣 闵新 +2 位作者 谢维冬 尹宝才 王相海 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2469-2484,共16页

为降低传统弹性运动估计的计算复杂度,提出一种2 b深度像素的弹性运动估计方法.首先,利用Prewitt算子提取视频帧的梯度,借助梯度模长的均值和标准差将像素深度从8 b降采样为2 b.其次,引进基于位操作的矩阵乘法和基于比较操作的偏导运算... 为降低传统弹性运动估计的计算复杂度,提出一种2 b深度像素的弹性运动估计方法.首先,利用Prewitt算子提取视频帧的梯度,借助梯度模长的均值和标准差将像素深度从8 b降采样为2 b.其次,引进基于位操作的矩阵乘法和基于比较操作的偏导运算,提出了2 b深度像素的弹性运动模型以及求解该模型的简化高斯牛顿法,避免了黑塞矩阵及其逆矩阵的重复计算.同时,采用1阶线性逼近,得出阻尼步长与运动向量增量、运动补偿误差之间的函数关系以及初始步长的近似计算策略,进而以菱形搜索为初始搜索,给出了2 b深度像素的弹性运动模型的快速求解算法.实验表明:该算法的平均峰值信噪比和计算效率明显优于8 b全搜索、2 b全搜索和传统8 b弹性运动估计. 展开更多

关键词 视频编码 运动估计 低位深度像素 弹性运动模型 自适应阻尼系数

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H.264/AVC(FRExt)在低码率下的性能研究 被引量：1

20

作者 赵光胜 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期394-397,共4页

H.264/AVC(FRExt)是由ITU-T视频编码专家组VCEG和ISO-IEC运动图像专家MPEG共同制定的新一代国际视频编码标准。该标准采用最新的编码工具,扩展了8×8帧内亮度预测、8×8变换等多项内容,能够提供增强的编码性能。详细介绍了该扩... H.264/AVC(FRExt)是由ITU-T视频编码专家组VCEG和ISO-IEC运动图像专家MPEG共同制定的新一代国际视频编码标准。该标准采用最新的编码工具,扩展了8×8帧内亮度预测、8×8变换等多项内容,能够提供增强的编码性能。详细介绍了该扩展部分,首次在低码率传输情况下对其中的一些重要方面做了比较研究和仿真。仿真结果表明,新的扩展部分能够提供更经济的编码效果。 展开更多

关键词 视频压缩 视频编码 低比特率 帧内预测 量化矩阵 8×8变换

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