摘要：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。

摘要：三维递归搜索(3-Dimension Recursive Search,3DRS)运动估计算法是帧率上变换(FRUC)处理系统的核心模块。基于3DRS算法采用双向运动估计的改进块匹配算法,在设计上使用块组的扫描处理方法大幅度减少系统的带宽开销,给出了系统硬件实现的架构和具体设计,并在FPGA上实现了3DRS的运动估计算法。验证结果表明该设计在FPGA上每秒钟可以处理60帧高清输入帧、15帧超高清输入帧。

摘要：为了能够在硬件上实现高质量、高效果的视频图像超分辨率,提出了一种基于FPGA的自相似性超分辨率算法的实现。首先介绍了基于自相似性的超分辨率算法的基本原理和算法流程,接着提出了视频超分辨率引擎硬件设计的系统结构,并详细叙述了超分辨率引擎系统的各个模块的设计及实现,分析了系统的速度、带宽及资源。最终,在Xilinx K7 FPGA上实现了该视频超分辨率引擎。结果表明,本设计可以实时处理1 080p@25 Hz视频放大为4K@25 Hz视频并在图像质量上取得明显的效果。

摘要：众核处理器的并行计算为AVS并行解码器的实现提供了基础,提出了一种功能并行和数据并行混合的并行设计方案,该方案采用了帧间和宏块行的两级并行。使用Tilera推出的Tile-Gx36众核处理器,同时利用该处理器提供的SIMD指令集进行了反量化、反变换、插值等模块的优化。实验结果表明该设计具有良好的并行加速比,可以在6个核的条件下完成1路AVS高清实时解码。

摘要：首次展示一套基于低功耗众核TILE-36处理器平台的多路超高清实时系统。该系统可以同时编码4路HEVC超高清视频,并经过TS复用后以常码率的形式发送到解码端。为了保证编码系统稳定运行,采取了基于非线性R-Q模型的闭环码率控制来调整编码器的输出码率,同时引入缓存控制机制来确保系统总延时恒定,最后加入了基于帧数统计的时钟同步机制来同步系统中各模块的时钟。实验显示该系统能够长时间稳定运行,并具有同时编码4路HEVC超高清视频的能力。

摘要：为了实现能够快速高效的使用计算集群解决视频计算问题,提出一种基于Celery的分布式视频处理框架,该框架借鉴了Hadoop的架构设计,提出了API服务器层,JobTracker和TaskTracker的三层架构,并对其进行了优化使之能够兼容计算资源与存储资源的横向扩展和新的计算应用的纵向扩展。详细描述了框架的架构设计和优化设计。实验数据证明分布式计算框架能够高效地利用多节点实现视频计算。

摘要：未来广播电视的趋势之一在于为电视用户提供交互性服务,而实现地面数字电视交互服务需要占用新的频谱资源建立专用上行网络。面对日益激烈的频谱之争,利用下行广播网络所存在的白频谱设计地面数字电视上行系统,可以实现广播电视频谱更充分的利用和更好的管理。通过计算链路衰落情况分析了上行网络的链路预算和发射功率需求,提出了一种可行的广播上行网络架构。然后结合UGC着色算法,对上行系统小区频谱进行规划,并根据划分的结果分析上行网络对下行广播的同频干扰、上行同频小区之间的互干扰和上行网络可以达到的容量。最后,以上海地区的实际白频谱分布情况为例,验证了基于白频谱的地面数字电视专用上行网络的方案可行性,为地面数字电视上行网络的设计和数字电视白频谱的使用提供参考。

摘要：为了在满足全球覆盖条件下使用最少的低轨卫星个数构建星座并且维持星座长期稳定性,需要寻找最优的最小地面仰角参数以此来确定轨道高度、卫星个数等星座参数,并且需要解决卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题。针对如何确定最小地面仰角参数的问题,通过分析星地链路衰减、最小地面仰角和轨道高度之间的相互影响关系,提出了一种已知星地链路裕量时确定卫星轨道高度和最小地面仰角的方法,能够在满足星地链路裕量的前提下获得最优的最小仰角参数;针对卫星光照不固定和轨道参数不稳定的问题,提出了一种考虑轨道特征的低轨(LEO)卫星星座设计方法。上述方法将太阳同步冻结轨道与近极轨道覆盖带(SOC)星座设计方法相结合,设计出连续全球覆盖的LEO星座。仿真结果表明,利用这上述方法设计的LEO星座能够实现连续全球覆盖,并且能够保证卫星固定的光照条件和轨道的长期稳定性。

摘要：基于多核处理器的并行计算能力,设计并实现实时超高清分辨率(3 840×2 160)的H.264/AVC视频编码系统。该系统在原始像素输入端实现高效的内存管理,超高清编码器采用帧级、条带级、指令级的并行方案,码流输出端则采用FIFO缓冲器对RTP包的传输速度进行控制。实验结果表明,编码系统能实时对超高清视频源进行并行编码,通过RTP封装格式传输至IP网络,用户可使用视频播放器接收并回放。

摘要：为了满足不同网络环境下的用户需求,视频节目往往需要经过多次编码以产生不同码率的多个码流。这种多次独立编码方式存在计算资源消耗大和效率低等问题,利用视频在不同码率编码时存在的编码信息相关性,设计了基于编码信息复用的多路x265视频编码系统,使多个从编码器复用主编码器产生的编码信息,如编码单元(CU)的层次划分信息、预测单元(PU)的模式判别信息以及运动估计参考帧信息等,从而大幅提高多路编码效率。该系统支持单路视频输入,进行基于信息复用的多路编码后,同时输出不同码流的多路码流。实验结果表明,与传统的多次独立x265编码相比,该系统在保证视频质量的前提下,对高清1080p和准高清720p视频分别节省了43.32%和52.79%的编码时间。