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应用压缩域JND模型的VVC感知无损编码

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 38-44页

作者：公衍超朱家宝杨楷芳刘颖西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119

针对新一代通用视频编码(versatile video coding,VVC)标准感知无损编码效率低的问题,提出了一种应用压缩域恰可感知差值(just noticeable difference,JND)模型的感知无损编码方法.首先基于ITU—RBT 500—13标准设计图像主观观测实验,... 详细信息

针对新一代通用视频编码(versatile video coding,VVC)标准感知无损编码效率低的问题,提出了一种应用压缩域恰可感知差值(just noticeable difference,JND)模型的感知无损编码方法.首先基于ITU—RBT 500—13标准设计图像主观观测实验,获取考虑人类个体差异性及时间影响的VVC压缩图像感知质量数据;然后对数据进行筛选及正态性检验,并分析获得影响图像感知质量的可解释性特征;最终将特征模型量化并作为反向传播神经网络的输入,构建有效反映量化参数与JND关系的压缩域JND模型,并提出显著提升图像编码效率的VVC感知无损编码方法.与VVC标准测试模型方法相比,提出的方法在获得同等感知质量重建图像前提下最高节省93.28%码率.

关键词：视频编码通用视频编码感知无损编码恰可感知差值压缩域

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结合率失真代价预测的HEVC快速CU划分

西北工业大学学报 2017年第2期35卷 252-258页

作者：杨楷芳万帅公衍超冯燕西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

针对高效率视频编码(high efficiency video coding,HEVC)标准编码复杂度较高的问题,提出了一种快速编码单元(coding unit,CU)划分方法。首先,结合拉格朗日率失真优化理论及相关实验数据分析得到相邻CU深度对应的失真及码率分别满足线... 详细信息

针对高效率视频编码(high efficiency video coding,HEVC)标准编码复杂度较高的问题,提出了一种快速编码单元(coding unit,CU)划分方法。首先,结合拉格朗日率失真优化理论及相关实验数据分析得到相邻CU深度对应的失真及码率分别满足线性关系,并利用此关系,建立了率失真代价的预测模型。利用此模型,可以在编码当前CU深度后快速预测得到下一CU深度的率失真代价,并最终通过代价比较,判断是否需要继续进行CU划分。实验结果表明,相比于HEVC测试模型HM12.0,针对低时延与随机接入编码结构,提出的方法的BD-rate分别增加了0.2%与0.6%,同时,编码时间分别减少了33.2%和38.9%。

关键词：高效率视频编码 CU尺寸四叉块划分率失真代价代价减小均方误差

中文文本屏幕内容图像通用视频编码标准编码感知失真研究

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西安交通大学学报 2024年第4期58卷 18-31页

作者：杨楷芳晁学敏蒙琴琴公衍超陕西师范大学计算机科学学院西安710119 现代教学技术教育部重点实验室西安710062 陕西省教学信息技术工程实验室西安710119 西安邮电大学通信与信息工程学院西安710121

为了探索最新一代通用视频编码标准(versatile video coding, VVC)对中文文本屏幕内容图像(text screen content image, TSCI)感知质量的影响,设计图像主观观测实验并基于VVC混合编码框架原理研究了中文TSCI的VVC编码感知失真。构建中... 详细信息

为了探索最新一代通用视频编码标准(versatile video coding, VVC)对中文文本屏幕内容图像(text screen content image, TSCI)感知质量的影响,设计图像主观观测实验并基于VVC混合编码框架原理研究了中文TSCI的VVC编码感知失真。构建中文文本屏幕内容图像数据库(Chinese text screen content image dataset, CT-SCID),设计图像主观观测实验,分析VVC引起的中文TSCI感知失真类型及其发展路径;结合VVC的混合编码框架原理,理论分析并实验验证影响VVC编码的中文TSCI感知失真程度的因素;总结当前代表性的屏幕内容图像质量评价方法在中文TSCI VVC编码感知失真评测上的性能表现。实验结果表明:字体大小和对比度是影响中文TSCI VVC编码感知质量的重要因素,且中文TSCI的字体越小、对比度越低时,图像的感知质量等级越低;当前代表性的屏幕内容图像质量评价方法均无法给出完全符合人眼感知特性的质量评价结果。研究对于后续开发适用于中文TSCI的感知质量评价方法、高效编码方法等具有指导意义。

关键词：中文文本屏幕内容图像通用视频编码感知失真笔画

针对H.264码率控制的初始量化参数选择算法

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计算机应用 2013年第6期33卷 1511-1514页

作者：杨楷芳公衍超西北工业大学电子信息学院西安710129

针对JVT-H017提案码率控制算法初始量化参数选择与视频内容无关的问题,在总结现有改进算法基础上,提出一种快速有效的初始量化参数选择算法。该算法只需第一个P帧的平均绝对误差(MAD)值及每像素平均比特率信息即可快速给出初始量化参数... 详细信息

针对JVT-H017提案码率控制算法初始量化参数选择与视频内容无关的问题,在总结现有改进算法基础上,提出一种快速有效的初始量化参数选择算法。该算法只需第一个P帧的平均绝对误差(MAD)值及每像素平均比特率信息即可快速给出初始量化参数。实验结果表明,在恒定比特率下,所提算法与JVT-H017算法相比,预测的初始量化参数更加准确,ΔPSNR最大能提高1.1 dB,并且算法对含B帧编码结构同样有效。

关键词：视频编码码率控制目标比特初始量化参数 JVT H017

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利用双目视觉视频的实时三维裸手手势识别

西安电子科技大学学报 2014年第4期41卷 130-136页

作者：公衍超万帅杨楷芳陈浩李波西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

为了解决三维裸手手势识别算法识别率低、易受类肤色物体干扰的问题,提出一种利用双目视觉视频的三维裸手手势识别算法.首先依据双目视觉原理推导出三维空间内手势深度与手势面积的关系,基于此关系对三维手势进行快速识别.为进一步降低... 详细信息

为了解决三维裸手手势识别算法识别率低、易受类肤色物体干扰的问题,提出一种利用双目视觉视频的三维裸手手势识别算法.首先依据双目视觉原理推导出三维空间内手势深度与手势面积的关系,基于此关系对三维手势进行快速识别.为进一步降低算法复杂度,根据极线约束规则提出一种只计算手势质心匹配点的立体匹配算法.实验结果表明,与现有算法相比,所提算法性能在处理速度、识别准确率、鲁棒性方面均有明显提高.同时,提出的算法具有较强的开放性,可进一步根据需求定义、添加需识别的三维手势.

关键词：手势识别双目视觉立体匹配极线约束

中文文本屏幕内容图像VVC编码感知失真研究

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西安交通大学学报 2023年

作者：杨楷芳晁学敏蒙琴琴公衍超陕西师范大学计算机科学学院现代教学技术教育部重点实验室陕西省教学信息技术工程实验室西安邮电大学通信与信息工程学院

文本屏幕内容图像（text screen content image， TSCI）的感知质量是决定在线教育、远程会议等系统有效运行的关键。当前还未有研究关注视频编码引起的中文TSCI感知质量问题。本文聚焦中文TSCI，研究最新一代通用视频编码标准（versati... 详细信息

文本屏幕内容图像（text screen content image， TSCI）的感知质量是决定在线教育、远程会议等系统有效运行的关键。当前还未有研究关注视频编码引起的中文TSCI感知质量问题。本文聚焦中文TSCI，研究最新一代通用视频编码标准（versatile video coding， VVC）对其感知质量的影响。首先，依据ITU-R BT.1788和ITU-R BT.500-13标准，构建中文TSCI数据库。基于构建的数据库，将汉字这类美丽的象形文字看作由特定笔画构成的符号，进一步从笔画变化的角度出发，分析中文TSCI的VVC编码感知失真类型，探索不同类型感知失真的发展路径。然后，结合VVC的混合编码框架原理，理论分析并实验验证影响VVC编码的中文TSCI感知失真程度的因素。最后，总结当前代表性的屏幕内容图像质量评价方法在中文TSCI VVC编码感知失真评测上的性能表现。研究对于后续开发适用于中文TSCI的感知质量评价方法、高效编码方法等具有指导意义。

关键词：中文文本屏幕内容图像通用视频编码感知失真笔画

视频主观观测实验启发的HEVC感知帧内码率控制

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通信学报 2021年第8期42卷 90-102页

作者：公衍超王玲刘颖杨楷芳林庆帆王富平西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 无线通信与信息处理技术国际联合研究中心陕西西安710121 陕西师范大学计算机科学学院陕西西安710119 新加坡Maschine Technology有限公司新加坡787820

针对高效视频编码(HEVC)采用的码率控制方法感知率失真性能较低的问题,提出了一种有效提高视频感知率失真性能的帧内码率控制算法。首先,度量视频的空时域复杂度,并结合空时域复杂度设计视频主观观测实验。其次,基于视频主观观测实验结... 详细信息

针对高效视频编码(HEVC)采用的码率控制方法感知率失真性能较低的问题,提出了一种有效提高视频感知率失真性能的帧内码率控制算法。首先,度量视频的空时域复杂度,并结合空时域复杂度设计视频主观观测实验。其次,基于视频主观观测实验结果,结合人类视觉系统相关感知特性,构建能够有效衡量人眼对视频不同区域感知差异性的视频内容空时域感知敏感因子。最后,将空时域感知敏感因子运用到帧内图像最大编码单元层目标比特分配中,实现感知帧内码率控制。实验结果表明,在比特估计准确度和感知率失真性能2个核心指标上,所提算法均明显优于HEVC采用的码率控制算法。

关键词：高效视频编码码率控制人类视觉感知目标比特分配

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面向高效率视频编码标准的快速码率控制算法

计算机应用 2013年第5期33卷 1251-1254页

作者：吴敏公衍超杨楷芳西北工业大学电子信息学院西安710129

在详细分析高效率视频编码标准HEVC现有码率控制算法JCTVC-H0213的基础上,提出了一种快速有效的改进算法。该算法根据前一帧的目标比特和实际比特的比值来确定当前帧量化参数。在恒定比特率情况下将该算法与JCTVC-H0213进行比较,实验结... 详细信息

在详细分析高效率视频编码标准HEVC现有码率控制算法JCTVC-H0213的基础上,提出了一种快速有效的改进算法。该算法根据前一帧的目标比特和实际比特的比值来确定当前帧量化参数。在恒定比特率情况下将该算法与JCTVC-H0213进行比较,实验结果表明该算法对于大部分内容特性序列峰值信噪比变化值提高2.4 dB以上,达到了很好的码率控制效果;并且该算法非常简单,适用于实时的码率控制应用。

关键词：高效率视频编码码率控制目标比特实时应用 HM6 3

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基于线性模型的分级B帧比特分配改进算法

电视技术 2013年第17期37卷 36-39页

作者：彭婷杨楷芳公衍超西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

针对分级B帧编码结构,提出了一种基于比特分配线性模型的码率控制算法。通过实验发现不同时间级B帧平均比特数与P帧比特数呈良好的线性关系,利用此线性关系对B帧进行比特分配可以充分利用不同时间级B帧的特性,提高分级B帧结构码率控制... 详细信息

针对分级B帧编码结构,提出了一种基于比特分配线性模型的码率控制算法。通过实验发现不同时间级B帧平均比特数与P帧比特数呈良好的线性关系,利用此线性关系对B帧进行比特分配可以充分利用不同时间级B帧的特性,提高分级B帧结构码率控制的性能。实验结果表明,该算法与JVT-W042相比,对于大部分内容特性序列,平均ΔPSNR提高0.15 dB以上。

关键词：视频编码分级B帧码率控制比特分配