win7开启aero特效-打碟软件
![怎么把视频传到空间](/uploads/image/0261.jpg)
2023年4月6日发(作者:植物大战僵尸 存档)
第3O卷第1期
:2008年2月
电气电子教学学报
: JOURNAL OF!EEE
V0L 3o N0.1
Feb.2008
基于空间域实现视频压缩传输方法的研究 。
j
、
’一
+‘徐凯,赵 癣 、
≮山东大学、信息科学与工程学院,山东济南250100) 一 , ~
。
,
1 。 一 。 . 一
摘 针 不同用户对视频信号分辨 的不 ,人们提 了许多降低分辨率的算法 其目 是为了解决视频信号的传输对带宽的占用
问题。因此,提高信噪比和璺I}低带宽占用成为焦点。本文在分析了传统降低分辨率算法的基础上,提出了一种新的基于空间域的降低分辨率
的改进算法。实验结果表明,本文方法不仅提高了信噪比,降低了带宽的占用,而且恢复之后的图像具有较好的视觉效果。
关键词:空间域;分辨率;峰值信噪比 函j
中圈分类号:TN911.73 文献标识码:A 文章_编号:1oo8 686I2oo8)o1 o56—04
’
,一’ , - l_; ■
’
: j
.An Algorithm Research for Compressing
the Video and Transmitting Ba sed o n the Space D oma、in ,
一: J XU Kai.ZI啪 Hui ‘
(School of Information Science and Engineering,Shandong University,Ji’nan 250}00,China)
Abstract:In order to satisfy different people's demands:for video resolution,many algorithms have been
put forward with the aim to de c
.
rease the band-width.Therefore,increasing the signal and noise ratio and
decT
.
easing the ban&width have attracted much attention.A new improved
,
algorithm for decreasing resolu—
tion in space domain is proposed,based 0n the analysis for the conventional algorithm.It is proved that the
new algorithm can not only improve the signal-noise ratio and decrease the band-width,but also obtain bet-
ter optica1 effect after resuming the video. , ‘
Keywords:space-domain;resolution;peak sigmal and noise ratio(PSNR)
1研究背景一 -、 ~
。
宽
v-频分辨 的算法可以基于空间域,也可
视频数据通常都以压缩域的形式存在。在 爹 。甚于盛缩域。基于空间域的下采样方法有:Merhav
应用场合,人们需要除了原始分辨率之外的多种分
辨率的视频信号。例如,在浏览一个远程的视频数
据库时,为了节约带宽,可以向用户传输一个低分辨
率的视频剪辑。如果甩户对该视频感兴趣,我们再
向用户传输高分辨率的视频图像。又如在视频会议
中,由于分会场画面很多,为了能够接收更多的分会
场画面,必须进行降低视频分辨率达到降低传输带
. 。
, .
提出的抗混叠滤波器L1],即将每一个2×2的子块用
一个像素代替,其强度是原始4个像素的平均值;而
Hu假定相邻四个像素相等,任抽取一个,得到了其
DCT域上的关系式[2 ,Changhoon提出了一种下采
样算子,只截取奇数坐标点的像素来达到降低分辨
率的目的[3 基于压缩域的下采样方法一般在
DCT域上实现,DCT域的下采样方法有:Dugad等
收稿日期,2007r06—28;修回日期;2007-11一 9. . .
-
●
’
t 作者简介:徐凯(1982一)男,硕士研究生,主要研究方向为视频的压缩编码研究,Ernail:sdxukai@mail.sdu.edu.en
赵辉(1957-)男,教授,主要从事信号与信息处理数字与科研工作。 . .
维普资讯
第 1期 徐凯,赵辉:基于空间域实现视频压缩传输方法的研究 57
人提出将一个8X 的 DCT.块只截取4×4的低频
系数,这主要是利用了D( 变换后的能量集中特
性[ ;而Mu ee等人提出了一种对Dugad算法
的一种设进方法[5 ;Yim等人提出了_种下采样算
子,该方法实际上是一种空间域技术和压缩域技术
的结合等等[6]。但这些技术存在以下两个问题:一
是简单的舍去DCT的高频分量,往往会在转换后
的视频流中弓l入新的误差,而这种误差在一个GOP
(Group of Picture)内是逐步传播的,即带来错误漂
移;二是截去DCT.的高频分量后 逆DCT变换可
能使量化噪声集中到某 个,J 块内,使相邻像素的
误差显著不同,而产生图像失真。 一
本文提出了一种新的基于空间域的降低视频分
辨率的解决方法。用每一个2×2的子块中最有代
表性的一个像素代替这 个像素。实验结果表明:
上采样后,重构图像的信噪比(PSNR)与文献[13提
出的方法相比,本文的方法更优。 _
、 。 、 :. ,
。 2
、编码设计机理
,
' t
本文基于网络的降低视频分辨率编解码框图如
图1所示。 ~
从图可以看出,首先对视频进行降低分辨率
的处理,然后进行压缩编码,再通过网络传输。在
接收端先进行视频信号的解压缩处理,然后进行
视频分辨率的恢复。下面我们将从降低分辨率、
运动矢量的再估计和分辨率的恢复三个方面进行
 ̄;lf。 -
,
.1, 入视频 出视频 l
降低分辨率 l 分辨率恢复
视频信源编码器l l视频信源解码器
视频复合编码器l I视频复合解码器
传输缓冲器 l --l接收缓冲器
I传输编码器’ 因特网 叫传哈解码器 J
I___.____._-_____-..______一’。 __ 、-. r ‘_.___...-_____._.-____-._一
{
图1基于网络的降低视频分辨率传输原理图
2.1降低视频分辨率、
基于空间域的降低分辨率的具体算法如下。
(1)对图像进行分块处理,将其分成一个个不重
叠的2×2的子块。假设存在下面一2×2的子块,
如图2所示。其中C(1,1),C(1,2),C(2,1),C(2,
2)为对应点的像素值。 ,
。匝涸
. L : 生 l
、豳‘2.: 空阃域 2 ̄2的块
(2’) 内晦 傻素点分鄹 余三个点
求差,取其绝对值再求和: 0
对于C(L1):s曲h(r,1)=abs[C(1;1)一C(1,
2)J+abs[C(1,1)一C(2,1)J+abs[-C(1,1)一C(2,2)3
(1)
对于C(1,2):sum(1,2)一abs[-C(1,2)一C(1,
1)J+absEC(1;2)一C(2,1)]+abs[C(1,2)一C(2,2)3
、
一 ^ (2) 噌., 、 、‘一,
对=于 2,1j l1t躜‘2 1);abs[C(2,1)一c(1,
1)J+ab 亡 臻j]士abs e落a)ic(2,2)]
ll_ ‘ :
+
,
。
t (3)
对于e ,2):sum(2,2)一absEc(2,2)一C(1,
1)J+abs[-C(2,2)一C(1,2)]-t-abs[-C(2,2)一C(2,1)J
(4)
上式中,abs为取绝对值符号。
(3)对求和结果进行比较,得到其中最小的和
值。用最小和值的对应像素代替这四个像素,这样
用其中一个像素代替这四个像素就达到了降低分辨
率的目的。假设sum(1,1)最小,则用C(1,1)代替
上面的四个像素,如图3所示。
Cl(1。1) c(t,2)
q2,1) 2,2)
图3下采样不例
从实验结果可以看出,本方法所得到的像素更
能代表原始的四个像素。但是在实验过程中发现,
对于所得到的四个和值,出现了部分和值甚至全部
和值相等且是最小和的现象。对于这种情况,我们
采取了用第一个出现的最小和值的对应像素代替这
四个像素的方法。 .
下面是我们对flower(704×480)序列的一帧进
行降低分辨率处理之后的结果,分辨率变为352×
240。图4(a)是用取均值的方法来降低分辨率的,
图4(b)是用本文方法来降低分辨率的。从图4(b)
可以观察到,整幅图视觉效果要明显比图4(a)更加
清晰,仔细观察图4(b)的树枝和房檐不难看出,图4
维普资讯
电气电子教学学报’ 第30卷
(b)教图4(a)的视觉效果要好 些。
● ・^, (a)文献[1]方法
(b)本文方法
图4视频flower的下采样结果
2.2运动矢量的重估计 ‘ ‘
进行降低分辨率的处理时,采用了 个像素代
替原始的 4个像素 此时我们需要由原图像中的四
个运动矢量合成目标图像中一个运动矢量。运动矢
量的重估计是降低视频分辨率的关键技术之一,估
计的准确性直接影响到降低分辨率之后所得视频流
的码率和质量。它一般有两个步骤构成:①找到与
目标运动矢量相关的候选运动矢量集合,继而合成
得到一个运动矢量,这称为运动矢量合成(Motion
Vector Composition);②在合成所得矢量周围一个
较小的区域内进行局部搜索,将补偿效果最好的运
动矢量作为最终的结果,作为目标运动矢量,这称为
精细化(Refinement)。对于降低分辨率的运动矢量
合成r文献[7]提出了三种基本的合成算法:平均法,
中间值法及取任意值法。 一l_ ‘ ,
本文采用平均法计算4个运动矢量的平均值,
将4个运动矢量变成1个运动矢量后,再送人代码
转换的编码器。现设 4个运动矢量分别为 M 、
M 、M 和M 由平均法计算得到新的运动矢
量为M 则 。 0 t
: 1喜 .!ll、 。 5
由于采用运动矢量的平均值作为估值的搜索中
心,提高了估值的一致性和抗噪性,改善了估值性
能,这种方法特别适用于低速活动图像的场合。实
验中采用了这种方法,获得了最佳的运动矢量的估
计。 ‘
2.3 视频分辨率的恢复 、
降低分辨率后的.图像大大降低了传输的带
宽,在接收端为了满足不同用户和显示终端的要
求 需要对视频进行恢复 对于视频分辨率的恢
复即图像的上采样有两种传统的方法:双线性插
值法和双三次插值法,但是实验验证发现这两种
方法并不能获得好的视觉效果。在以上算法的研
究基础上,本文提出了一种新的基于空间域的视
频恢复方法。.“
(1)用本文方法获得的最具有代表性的像素来
重新合成一个2×2的块,块内的每 个像素值都等
于上述方法获得的像素,这样就达到了对视频分辨
率进行恢复的目的。假设本文方法获得的最小和值
所对应的像素为C(1,1),则上采样后此时2×2的
块变为如下的块,如图5所示。 固_圈
图5上采样示例
(2)通过实验验证 上述过程会给视频图像带
来了明显的块效应 为了消除这种影响,采用了中
值滤波器来对图像进行平滑处理。对于上采样结
果,通常采用峰值信噪比PSNR(最大像素值的平方
与MSE之比)来评价该上采样图像的质量。其中,
MSE为经过上采样恢复的图像与原始图像之间的
均方误差。
PSNR===10log 。 (6)
,
M M
MSE一 (uij-vij)z (7)
式中,M×N是图像大小,“ 是原图像在( , )
位置的像素值,v 是重建图像在( , )位置的像素
值。
以Lena(256×256)的图像为例来对本文方法
进行验证。从实验结果(图6)可以看出,本文方法
(图6d)较之双线性插值法和双三次插值法,不仅提
高了信噪比,而且视觉效果更好。
维普资讯
维普资讯
更多推荐
怎么把视频传到空间
发布评论