下载  >  开发技术  >  其它  > 论文研究-一种基于彩色图像的道路交通标志检测新方法.pdf

论文研究-一种基于彩色图像的道路交通标志检测新方法.pdf 评分

为了在网络带宽受限的情况下获得更好的重建图像质量,码率控制成为视频编码不可缺少的重要组成部分。针对H.264/AVC码率控制算法的不足,提出了改进方法。首先通过PSNR-QP线性关系确定I帧的QP;其次,在采用二次R-Q模型来确定P帧的QP时,采用时间线性预测模型和时空加权预测模型相结合的方法取代H.264的时间线性预测模型来预测P帧基本单元的MAD值,并根据前一单元的预测误差对MAD值进行修正。实验结果表明,与JM10.2参考软件的码率控制算法相比,该算法的码率控制精度更高,输出视频序列的平均PSNR更高、波动更小。
王友炳,蔡灿辉:一种H.264/AVC码率控制的改进算法 2008,44(11)201 80 采用PSNR-OP线性关系来确定I帧的QP值,不需要预 70 70 =60 先分配比特数,计算简单,能使Ⅰ帧前后各帧图像质量相对平 40 稳;由于每个GOP只有1个帧,不会产生积累误差,采用线 性模型米确定φP是合理的。为了避免积累误差的影响,除第 0个P帧直接采用和帧同样的QP外,其余的所有P帧采用 QP OP a) akiyo序列PSNR-QP (b) carphone序列PNR-QP基于基本单元的MAD预测值的方法来分配比特数,并通过 关系曲线图 关系曲线图 次R-Q模型计算基本单元的QP值。 00000 32其他P帧QP值的计算 c50 P帧的QP值计算是以基本单元为单位进行的,主要的工 作是获得基本单元的MAD值。本文算法首先在线性模型的基 础上结合加权模型来预测基本单元的MAD值,然后根据预测 01020304050 01020304050 Ol QP 误差对MAD值进行修正。 (c) foreman序列PSNR-QP (d) mobile序列PSNR-QP3.2.1基本单元的MAD值预测 关系曲线图 关系曲线图 当场景切换、快速运动发生时,当前基本单元的MAD值仅 图1各个视频厅列的PSNR-QP关系曲线图 由前·帧相应位置基本单元的MAD值来预测显然不准确。这 时,可近似地认为各个P帧和/帧的PNR和QP值满足下述种情况下,预测的MAD值可能与实际的MAD值存在较大的 的线性关系: 误差,将会造成比特分配的不合理,进而造成PSNR和主观质 PSNR_l=b+b1×QPIn (10)量的下降。 PSNR P=b0+b1×QPP.n 为此,文献[8通过引入空间相关性,设计出加权模型来预 其中PSNR_1、QP分别为当前GOP中帧的PSNR、QP值 测MAD值。当前基本单元MAD的预测值由它前一帧前后以 PSNR P、QPP,分别为当前GOP中第i个P帧的PSNR、及相同位置的基本单元的实际MAD和本帧前一个基本单元的 QP值。 实际MAD(见图2)加权构成 对于一般应用,通常QP值大于10,因此本文提出一种通 MAD=(1-3B)XMADE:+BXMAD C(i-1 (16) 过PSNR-QP的线性关系来确定QP的方法。当PSNR给定,QP B× MADeo1+×MAD1 就可以从PSNR-QP线性关系获得。为了尽可能保持重建图像 上述加权模型只有一个参数β,且为常量,不必像线性预 质量的平稳,设定当前GOP中/帧的目标PSMR值为前一个测模型需要对模型预测参数实时刷新,降低了运算复杂度。然 GOP所有已编码帧图像PSNR的平均值,如下式所示: 而,由于视频序列图像内容的不确定性,采用该常量参数的加 权模型,并没有使MAD预测的准确度得到有效的改善。 PSNR ( PSNR+∑ PSNR P) (12) k+1 其中h为前一个GOP中P的个数,PSNR_Dn1为前一个GOP中 帧的PSNR值,PSNR_Pn1为前一个GOP中第i个P帧的 MADp MAD MAD MAD→→当前BU PSNR值。 MADp+l) 如前所述,可近似地认为I帧和P帧满足相同的PSNR ¢尸线性关系,因此可以通过前一个GOP已编码的P帧来获得 系数bo、b1。根据式(11),P帧图像PSNR-QP线性近似方差如 下式所示 前一帧t-1 当前帧t 图2加权模型预测基本单元MAD D=∑( PSNR P-(b+b1×QPP21)2 (13) 分析线性模型和加权模型各自的特点,将两种模型相结合 根据最小方差准则,将式(13)分别对b、b1求偏导,并令其为来预测基本单元的MAD值。改进的预测模型公式表示如F 0,可得到 MADCO=a, X[(1-3B)XMADp(:+BXMADcil)+ (17) B×MADp1)+×MAD1H+a ∑ PSAR P-b1∑Q (14)如果当前基本单元是当前帧的第一个基本单元,则: h MADC=1×(1-B)×MADp1+B×MAD+a2 (18) 如果当前基本单元是当前帧的最后一个基本单元,则: MAD=a, x[(1-2B)XMA:+BxMADr-+ h∑ QP_ Pi.n-XPSNR_P-(∑ QP_P)(∑ PSNR P) (19) BXMAD P(i-1)I+a h∑(QPPn)2(∑QPP)2 以上式中β为常量,根据实验经验取0.05;α1、α2是线性模型的 参数,每编码一个基本单元后需要进行更新。 将b0、b1及由式(12)计算得到的PSNR代入式(10),即可求322MAD预测值的修正 得I帧的QP值。 由于上述预测模型是一种近似模型,基本单元的预测 2022008,44(11) Computer Engineering and Applications计算机工程与应用 MAD值与实际MAD值必然存在有误差。令第(i-1)个基本单的前提下,波动曲线比JM10.2平坦,即视频序列的图象质量更 元MAD的相对预测误差为 加平滑。 A(i-1) MADcG-D-MA c(i-l (20) JM10.2 Proposal MADACU-Iy 33 则有 M10.2 MADA MAD C(i-1 oposa 1+A(i-1) 90120150 0120150 其中, MADA=1为当前帧第i-1基本单元的MAD预测值, Frame no Frame ne MAD4ca1为实际的MAD值。考虑到第i-1个基本单元和第;(a)码率32kbs下, carphone序列(b)码率64kbs下, foreman序列 的峰值信噪比波动曲线 的峰值信噪比波动曲线 个基本单元的空间相关性,对第i基本单元进行同样的修正, JM10.2 可求得修正后第i个基本单元的预测MAD值: 等281 Proposal MAD= Dci 1+A(i-1 (22) JM10.2 将MADc代入式(9)的二次R-D模型,即可求出当前基本单 Proposal 0306090120150 0306090120150 元的QP值。 Frame no Frame no (c)码率128kb/s下, mobile序列d)码率64ks下,news序列 的峰值信噪比波动曲线 4实验结果与分析 的峰值信噪比波动曲线 图3本文算法和JM10.2算法的编码性能比较曲线 本文实验中采用的视频序列为QCIF,4:2:0格式,所采用 的测试软件为JVT所提供的JM102,编码长度为150帧,使用5结论 哈达玛变换、RDO技术、 CAVLO熵编码,GOP结构为IPP, 本文沿用JVT-G012的比特分配准则,对GOP、帧、BU进 GOP长度为15帧,帧率为30fs,基本单元大小为连续的11个行目标比特分配。利用帧图像PSNR和QP值之间的线性关系, 宏块,分别对多个不同类型的视频序列进行测试,结果如表1提出了改进确定1帧QP值的方法;在预测P帧基本单元MAD 所示。 值时,同时考虑时间、空间相关性,将加权模型和原有的线性预 表1两种算法控制精度和平均峰值信噪比值比较 测模型相结合,并根据前一单元的预测误差对MAD的预测值 测试序列日标码率AMM02本文第法1N02本文算法 NR/dB 进行修正。实验结果表明,与JM10.2参考软件采用的码率控制 算法相比,本文算法具有更好的控制精度、更高的编码质量,同 32 32.25 32.13 27.43 27.47 reman 64.29 3140 31.47 时整个视频序列的图像质量波动更小 28 128.47128.2835.50 35.51 32.15 32.15 34.98 35.38 参考文献: 64.30 64.21 39.15 39.30 128 128.48 43.93 44.01 [1 Wiegand T, Sullivan G J, Bjonte G, et al. Overview of the H. 264/ 32.14 29.32 AVC video coding standard [J]. IEEE Transactions on Circuits and 64.54 33.51 33.73 Systems for Video Technology, 2003, 13(7): 560-579 128.73128.3738.31 38.32 [2] ISO/EC JTC1/SC29/WGll, MPEG93/457 MPEG video test model 32.20 30.59 30.77 5{S]1993 carphone 34.43 128 128.35 38.22 3]ITU-T/SG16 TMN8 Video codec test model near-term version 8 [S1997 mobile 64.24 23.24 4 ISO/EC JTCI/SC29/WGll, MPEG-4 Video verification model ver 128 128.58 128.41 26.78 26.73 ion8.0s1.199 从表1可以看出,本文算法的控制精度优于JM10.2,同时[5]MaSw,Gaow, Lu Y Improved rate control algorithm for JVTICVi 序列的平均峰值信噪比PSNR值也有一定的提高,这说明本文 6th Meeting, Awaji, JP, 2002 采用的线性模型和加权模型相结合的基本单元MAD预测模式6]IiZG,PanF, Lim K p. Adaptive basic unit layer rate control for 更加准确,基本单元之间的比特分配更为合理,因而取得更好 JVTC/7th Meeting, Thailand, 2003 的控制效果。 [7] Joint Video Team. Reference software JM10.2[CP/OL]. (2006-04) 图3给出了不同视频序列在JM10.2参考算法和本文提出 的改进算法编码后的峰值信噪比波动曲线的比较情况。可以看8何凌,叶梧冯穗力等基于H264的码率控制算法研究与改进 出,采用本文的改进方法,在保证序列平均峰值信噪比不降低电视技术,2004,14(11:20-23

...展开详情
所需积分/C币:5 上传时间:2019-09-12 资源大小:737KB
举报 举报 收藏 收藏
分享 分享
论文研究-一种改进的Otsu算法研究 .pdf

一种改进的Otsu算法研究,李冰玉,彭利标, Otsu(最大类间方差)算法的一些优秀性质使得它在许多不同的图像分割系统中得到非常广泛的应用,该算法运算量不大,在一定条件下�

立即下载
论文研究-一种改进的S-MAC协议 .pdf

一种改进的S-MAC协议,周富生,陈伟,本文首先简单介绍了无线传感器网络,之后给出了无线传感器网络S-MAC协议的一种改进思路,并通过使用NS2进行仿真,验证了协议改进的�

立即下载
论文研究-一种Ad Hoc网络QoS路由算法研究 .pdf

一种Ad Hoc网络QoS路由算法研究,郑四海,李腊元,本文在研究各种接纳控制算法的基础上,改进了一种适合于Ad Hoc网络QoS路由的接纳控制算法(AAC)。改进的AAC算法能对共享的可用资源进行�

立即下载
论文研究-一种新的改进粒子群算法研究 .pdf

一种新的改进粒子群算法研究,马金玲,唐普英,研究粒子群优化算法(PSO)的收敛速度,以提高该算法性能是PSO的一个重要而且有意义的研究。Jun Sun 等人通过对PSO系统下的单个个体在�

立即下载
论文研究-一种轮廓跟踪的UPF方法 .pdf

一种轮廓跟踪的UPF方法,袁健,张文霞,针对通用目标轮廓跟踪中CONDENSATION 粒子算法的不足,提出一种轮廓跟踪的UPF方法。通过将Unscented 卡尔曼滤波器与粒子滤波的结合,并实�

立即下载
论文研究-一种对称MMSE的改进算法 .pdf

一种对称MMSE的改进算法,陶涛,,本文分析讨论了时域均衡器最小均方误差(MMSE)算法原理、特点及运算复杂度,并在次基础上提出了一种新的改进算法,使MMSE矩阵计算�

立即下载
论文研究-一种提高多普勒精度的方法 .pdf

一种提高多普勒精度的方法,廖卓,,全球定位卫星系统(GNSS)的速度测量在高动态运动环境下具有重要意义。接收机跟踪环路提供的多普勒频移是用户速度求解的重要观测��

立即下载
论文研究-一种LDO稳压器芯片的研究与设计 .pdf

一种LDO稳压器芯片的研究与设计,于飞,邹锦华,设计出一种适合便携式电子产品应用的LDO(Low-dropout voltage regulator)稳压器芯片。相比于传统的LDO稳压器芯片,新的设计在误差放大器与�

立即下载
论文研究-一种新型SQL注入攻击的研究与防范 .pdf

一种新型SQL注入攻击的研究与防范,赵阳,郭玉翠,针对一种以HTTP Headers为途径的新型SQL注入攻击进行了深入研究。通过分析具体的SQL注入实例,揭示了该新型SQL注入攻击的原理,并提出了针�

立即下载
论文研究-一种嵌入式视频监控系统 .pdf

一种嵌入式视频监控系统,刘冬,,当前有不少视频监控系统是基于GSPCA开发的,它们存在不能在本地显示视频,缺乏移动检测等图像处理功能,对于存储空间要求高等缺点�

立即下载
论文研究-一种改进的加权质心定位算法 .pdf

一种改进的加权质心定位算法,杨路,刘慧珍,无线传感网络定位算法中,节点在测量距离时受到外部环境干扰导致RSSI值大幅度波动,影响定位精度。通过对阴影模型的研究发现,节��

立即下载
论文研究-一种改进的增强型AdaBoost算法 .pdf

一种改进的增强型AdaBoost算法,李文辉,倪洪印,本文分析了传统的Adaboost算法在训练过程中可能出现的退化问题以及目标类权重分布出现过适应的现象,文章提出了一种改进的Adaboost算��

立即下载
论文研究-一种新型的LDPC译码器设计 .pdf

一种新型的LDPC译码器设计,钟贵锋,李庆,摘要:性能逼近Shannon限的低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check, LDPC) 纠错码,在实际应用中需要解决的问题是尽可能降低译码的复杂度。��

立即下载
论文研究-一种罗特曼透镜波束形成网络设计 .pdf

一种罗特曼透镜波束形成网络设计,曹扬,陈鹏,本文设计了一种基于等光程原理的罗特曼透镜波束形成网络。该波束形成网络中心频率20GHz,具有15个输入口,16个输出口以及4个虚端口��

立即下载
论文研究-一种基于k-means的分布式k-anonymity算法 .pdf

一种基于k-means的分布式k-anonymity算法,张琦颖,程祥,随着的大数据时代的到来,数据分享、数据发布的需求日益增加。然而未经处理发布或共享原始数据,将引起隐私泄露问题。k-anonymity匿�

立即下载
论文研究-一种基于OpenStack的云用量采集模型 .pdf

一种基于OpenStack的云用量采集模型,孙福全,宋茂强,本文提出了一种面向云环境的虚拟机用量数据采集模型,它可以采集基于OpenStack云环境中虚拟机用量信息。文章首先介绍了用量采集模型��

立即下载
论文研究-一种带唤醒电路的有源标签设计 .pdf

一种带唤醒电路的有源标签设计,余强,聂在平,本文提出了一种微波频段带唤醒电路的有源RFID标签设计。对其进行了硬件设计和相应的软件编程。CC2430的应用使得有源标签在节能的前��

立即下载
论文研究-一种大功率可调开关电源的设计 .pdf

一种大功率可调开关电源的设计,杨剑,周伟,本文给出了一种新型大功率可调开关电源的应用设计。采用Buck型开关电源拓扑,以带单路PWM输出和电流电压反馈检测MC33060为控制IC,配��

立即下载
论文研究-一种改善的HHT端点效应抑制方法 .pdf

一种改善的HHT端点效应抑制方法,张帆,廖星权,经验模态分解(EMD)是Hilbert-Huang变换(HHT)的核心算法。在EMD分解中,利用三次样条函数拟合信号上下包络在数据两端不可避免地会出��

立即下载
论文研究-一种基于引力模型的链接分析算法 .pdf

一种基于引力模型的链接分析算法,张利国,张宪超,链接分析在Web信息检索领域起着重要的作用。HITS算法是一种经典的链接分析算法。本文分析了HITS算法存在的问题,并在其基础上提出了�

立即下载