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基于广义模糊积分的图像度量及其应用

基于广义模糊积分的图像度量及其应用

作者：赖昌材西北工业大学

学位级别：硕士

在图像处理特别是在图像压缩等领域中，如何评价经过处理后的图像失真度是一个很重要的问题。这个问题一直都没有得到很好的解决。所以，寻找一种具有一定的主观评判能力符合人的视觉特点，同时又能够客观计算的图像度量是很有必要的。... 详细信息

在图像处理特别是在图像压缩等领域中，如何评价经过处理后的图像失真度是一个很重要的问题。这个问题一直都没有得到很好的解决。所以，寻找一种具有一定的主观评判能力符合人的视觉特点，同时又能够客观计算的图像度量是很有必要的。本文通过对Sugeno模糊积分进行推广后得到的基于三角模的广义模糊积分，建立了一种新的模糊图像度量，并给出了在实际应用中此度量的快速计算方法。此外，本文还对小波图像压缩技术进行了研究。详细讨论了小波分析在图像压缩领域中的应用和嵌入式零树编码方法及其发展趋势，按照此方法编写程序实现了对图像的压缩。然后用峰值信噪比和本文提出的模糊图像度量分别对一系列压缩后的图像质量进行评价，并且分析了它们的评价结果，最后还进行了对图像添加各种噪声等实验。实验结果表明：此度量在某些情况下比较符合人眼的主观感觉，比较适合对图像的总体评价。是一种相对峰值信噪比而言能更加客观评价图像质量的图像度量方法。

关键词：图像处理,图像压缩,小波分析,嵌入式零树编码,峰值,信噪比,模糊积分,模糊图像度量,噪声

利用模糊积分进行H.264/AVC的时间错误隐藏

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计算机应用 2007年第B6期27卷 362-363页

作者：沈向余李伟华赖昌材西北工业大学计算机学院西北工业大学电子与信息工程研究所陕西西安710072

提出了一种可以使用在H.264/AVC的稳健解码器中的、基于模糊积分的时间错误隐藏方法。根据Sugeno模糊积分建立比较符合人类视觉系统(HVS)的失真度量准则,以此作为基于边界匹配方法(BMA)的时间错误隐藏技术的判定准则。实验结果表明,在... 详细信息

提出了一种可以使用在H.264/AVC的稳健解码器中的、基于模糊积分的时间错误隐藏方法。根据Sugeno模糊积分建立比较符合人类视觉系统(HVS)的失真度量准则,以此作为基于边界匹配方法(BMA)的时间错误隐藏技术的判定准则。实验结果表明,在恢复图像的主观视觉感受和定量分析上,所提方法比传统方法好。

关键词：错误隐藏失真度量模糊积分

用于H.264宏块预测模式决策的失真度量方法

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西北工业大学学报 2005年第6期23卷 785-788页

作者：赖昌材郝重阳蒋大为席迎来葛晛晛西北工业大学电子与信息工程研究所西北工业大学应用数学系陕西西安710072

H.264中常见的预测模式决策算法以简单但不大符合HV S(人类视觉系统)特性的SAD(残差绝对值和)或SSD(残差平方和)作为主要选择依据。首先了提出一种基于模糊积分的图像失真度量及其快速计算方法,该度量将评价图像失真作为1个多维评价过... 详细信息

H.264中常见的预测模式决策算法以简单但不大符合HV S(人类视觉系统)特性的SAD(残差绝对值和)或SSD(残差平方和)作为主要选择依据。首先了提出一种基于模糊积分的图像失真度量及其快速计算方法,该度量将评价图像失真作为1个多维评价过程。其次,使用该度量准则在H.264视频编码算法中进行宏块预测模式选择。实验结果表明,所提出的图像失真度量方法比较符合HV S特性,并且因为其计算简单,使得该度量能够用于诸如H.264等视频压缩领域中。

关键词：预测模式失真度量模糊积分 HVS 人类视觉系统 SAD 残差绝对值和 SSD 残差平方和

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利用参考像素相似度检测的帧内预测编码

计算机工程与应用 2011年第10期47卷 20-22页

作者：赖昌材蒋洁吴宪祥华为海思研究部广东深圳518129 西安电子科技大学智能控制与图像处理研究所西安710071

为进一步提高帧内预测的编码性能,提出一种新的帧内预测算法。算法对用于预测的参考像素进行相似度检测,当参考像素相似度高时,直接使用平均模式预测,省略了用于编码预测模式的比特,节省了码率,并减少了用于率失真优化所需的计算量,降... 详细信息

为进一步提高帧内预测的编码性能,提出一种新的帧内预测算法。算法对用于预测的参考像素进行相似度检测,当参考像素相似度高时,直接使用平均模式预测,省略了用于编码预测模式的比特,节省了码率,并减少了用于率失真优化所需的计算量,降低了计算复杂度;在各参考像素差异较大时,则按H.264/AVC中率失真优化的方法进行模式选择。实验结果表明,该算法在同样的峰值信噪比(PSNR)下,平均码率降低1.42%,编码速度提高了32.2%。

关键词： H.264/AVC标准帧内预测编码效率率失真优化

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H.266/VVC二维变换的统一硬件结构

浙江大学学报（工学版） 2023年第9期57卷 1894-1902页

作者：陈俊煜孙斌黄晓峰盛庆华赖昌材金心宇浙江大学工程师学院浙江杭州310015 杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310018 杭州电子科技大学电子信息学院浙江杭州310018

为了降低H.266/VVC中二维变换部分的硬件实现面积和功耗,提出统一的硬件结构,支持全尺寸的离散余弦变换(DCT-Ⅱ,DCT-Ⅷ)和离散正弦变换(DST-Ⅶ).所提结构包括2个并行的一维变换模块和1个转置存储器,其中一维变换模块基于多常量乘法(MCM... 详细信息

为了降低H.266/VVC中二维变换部分的硬件实现面积和功耗,提出统一的硬件结构,支持全尺寸的离散余弦变换(DCT-Ⅱ,DCT-Ⅷ)和离散正弦变换(DST-Ⅶ).所提结构包括2个并行的一维变换模块和1个转置存储器,其中一维变换模块基于多常量乘法(MCM)设计,针对所有的变换类型和尺寸设计可复用的MCM计算单元.为了能够支持混合块的流水输入,设计支持流水线处理的转置存储器.该转置存储器基于静态随机存储器(SRAM)实现,使用对角线存储方案并配合读写指针进行操作,利用先入先出队列(FIFO)进行块信息缓存.实验结果表明,统一的计算单元可以减小变换结构1.3%的面积和49.5%的功耗,转置存储器能够结合VVC高频置零的特性减少SRAM一半的存储空间.

关键词： H.266/VVC 离散余弦变换(DCT) 离散正弦变换(DST) 硬件结构专用集成电路(ASIC) 流水线

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基于H.264码率控制算法的改进

计算机应用 2006年第9期26卷 2209-2210,2224页

作者：吴东伟樊养余赖昌材西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

码率控制作为H.264中的重要的技术之一,在平稳码率和保证良好的接收端质量方面起着重要的作用。针对JointModel(JM)采用的算法存在的对不同的初始量化参数码率不平稳和PSNR(峰值信噪比)差异过大等问题进行分析,在原有算法基础上作出一... 详细信息

码率控制作为H.264中的重要的技术之一,在平稳码率和保证良好的接收端质量方面起着重要的作用。针对JointModel(JM)采用的算法存在的对不同的初始量化参数码率不平稳和PSNR(峰值信噪比)差异过大等问题进行分析,在原有算法基础上作出一定的改进。实验结果表明,改进的算法能很好的保证码率和PSNR的平稳性。

关键词：视频压缩码率控制 H.264标准

H.264/AVC帧内预测模式决策算法研究

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计算机工程与应用 2005年第28期41卷 70-74,93页

作者：葛晛晛郝重阳王宇席迎来赖昌材西北工业大学电子与信息研究所西北工业大学电子信息学院西安710072

文章对H.264/AVC标准中帧内预测模式及其决策算法进行了深入研究。首先介绍了四类帧内预测模式及参考代码中所用的全搜索的模式决策算法;然后详细分析了基于边缘方向直方图和基于分组像素点的快速决策算法的原理,通过实验对两种快速算... 详细信息

文章对H.264/AVC标准中帧内预测模式及其决策算法进行了深入研究。首先介绍了四类帧内预测模式及参考代码中所用的全搜索的模式决策算法;然后详细分析了基于边缘方向直方图和基于分组像素点的快速决策算法的原理,通过实验对两种快速算法的运算量及优化效果进行了比较和分析;最后对帧内预测模式及其决策算法进行归纳总结,并就编码精确度、编码运算量、优化帧间预测三个方面提出了帧内预测模式决策算法进一步研究和改进的方向。

关键词： H.264/AVC 帧内预测快速帧内预测模式决策

预测帧编码中基于场景信息的宏块模式跳过算法

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计算机应用研究 2007年第6期24卷 192-193页

作者：沈向余赖昌材李伟华郝重阳西北工业大学计算机学院西北工业大学电子与信息工程研究所陕西西安710072

在对场景信息进行分析的基础上，提出了H．264／AVC中预测帧的一种快速算法。对于未发生场景切换的预测帧，采用INTRA模式跳过算法（IMSA），跳过该帧中所有的INTRA模式的决策过程。对于发生场景切换的预测帧，跳过INTER模式的决策过程... 详细信息

在对场景信息进行分析的基础上，提出了H．264／AVC中预测帧的一种快速算法。对于未发生场景切换的预测帧，采用INTRA模式跳过算法（IMSA），跳过该帧中所有的INTRA模式的决策过程。对于发生场景切换的预测帧，跳过INTER模式的决策过程（PMSA）。仿真结果显示，与采用完整的率失真优化（RDO）决策过程相比，未发生场景切换时，所提方法能减少30％～50％的编码时间；发生场景切换时，能减少50％～70％的编码时间，并且未导致明显的图像质量下降和码率的增加。

关键词：场景信息模式跳过预测帧

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一种基于纹理特征的码率控制算法

计算机工程与应用 2007年第16期43卷 71-73,76页

作者：李俊杰吕维王毅郝重阳赖昌材西北工业大学电子与信息工程研究所

提出了一种基于图像纹理特征的不平等比特分配策略的码率控制算法。根据纹理特征将每帧图像划分成三大区域,对每个区域采用不同的比特分配权重,对纹理复杂的区域分配更多的比特数,对纹理简单的区域分配更少的比特数。在JM9.6上进行的仿... 详细信息

提出了一种基于图像纹理特征的不平等比特分配策略的码率控制算法。根据纹理特征将每帧图像划分成三大区域,对每个区域采用不同的比特分配权重,对纹理复杂的区域分配更多的比特数,对纹理简单的区域分配更少的比特数。在JM9.6上进行的仿真结果表明,在不影响平均码率的前提下该算法可以使图像编码质量得到0.05dB～0.13dB的提高,并且码率也得到了一定的平滑。

关键词：码率控制纹理比特分配