残差分布式视频压缩感知

万方数据

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残差分布式视频压缩感知

作者：邓世洋， 王安红， DENG Shi-yang， WANG An-hong

作者单位：太原科技大学电子信息工程学院数字媒体与通信研究所,太原,030024刊名：

计算机应用研究

英文刊名：Application Research of Computers

年，卷(期)：2012,29(4)

本文链接：https://www.wendangku.net/doc/dc1589875.html,/Periodical_jsjyyyj201204098.aspx

分布式视频编码的特点及其优劣性分析

信息产业 分布式视频编码的特点及其优劣性分析 陈宝靖1丁娅力1韩少雄2 （1、甘肃电力信息通信中心交换网络处，兰州甘肃7300502、中国特种装备科研试验基地华阴，陕西714200） 1引言 分布式视频编码DVC(Distributed Video Coding)最早起源于20世纪70年代，Slepian 和Wolf 最早建立了无损分布式编码理论，而Wyner 和Ziv 则建立了有损分布式编码理论。有损和无损分布式编码理论奠定了DVC 的理论基础，但是由于缺乏具体的实现方法以及众多学者投身该理论的研究，导致分布式编码理论被提出以后发展缓慢。随着无线视频传感网络和无线视频移动设备的快速发展，DVC 的实现算法从2002年开始才有学者进行相关领域的研究，并 逐渐引起关注，成为图像通信领域一个研究热点[1-2] 。 近年来，随着DVC 技术的不断发展，有关学者研究了分布式编 码在传感器阵列中的应用[3-5] 。目前关于DVC 技术的研究尚处于初级阶段，影响DVC 应用的实际生活当中的主要问题是压缩效率相 对低、 解码器相对较为复杂。因此如何提高DVC 的压缩效率是其走上实际应用的关键所在。 2DVC 的特点 DVC 是一种具有全新理念的新一代视频压缩技术，该技术具 有抗误码能力强、 编码复杂度低，解码复杂度高以及方便使用和更改等特点[6] 。 2.1抗误码性 DVC 与信道编码具有内在的联系。从基本原理上来讲，分布式编码技术是一种信源信道联合编码技术，它对信道传输中抗噪声具有较好的鲁棒性。与现有的视频编码系统相比，DVC 系统可以限制 帧间误码扩散。DVC 编码WZ 帧时， 仅考虑当前帧与边信息之间的统计相关性，只要在解码端使用符合相关性的边信息即可正确解码。因此信道传输导致的丢包或误码不会影响其它图像帧的恢复， 显然， DVC 具有较强的容错能力。2.2编解码复杂度的灵活分配 基于DVC 的视频编解码器的复杂性是可以自由分配的，这是由于DVC 允许将编码端的部分复杂度转移到解码器一端，换句话说，分布式视频编码可以根据实际情况动态地决定编解码器的复杂度。经典的DVC 分配方案是采用低复杂编码器和高复杂度的解码器端，从而使得用户可以采用低消耗、便宜、轻便的编码终端。 2.3编码器独立可分级性 可分级视频编码是将视频信号编码成一个基本层和一个（或多个）增强层。基本层为接收端提供基本的服务质量保证，用户接收到的增强层码流越完整，质量改善就越明显。目前的可分级编解通常是基于基层向高层预测，要求编码器总是已知前一层的解码结果，以便实现连续增强的效果。DVC 使用相关性模型不需要循环预测编码，当前层不需要知道前一层的信息，低层码流可以通过不同的编解码器产生，具有编解码器独立的可分级性。 2.4多视角独立编码性 同一场景的不同视角存在较强的相关性。DVC 系统独立编码联合解码特点很适合多视角视频编码，即使摄像节点不相互通信、视图间的相关性可以在解码端使用，从而提高编码压缩效率。 3DVC 的优劣性 随着分布式编码技术的发展，未来几年DVC 技术将会有更广阔的发展前景，例如移动文件扫描仪，视频会议、移动视频邮件、一 次性视频相机、多视频娱乐等[4,6] 。表1总结了DVC 典型应用前景及其现存的优缺点。由表可以看，压缩效率相对偏低、解码器复杂度高是影响DVC 系统应用的瓶颈问题。 4结论 随着现代通信技术的飞速发展，面向无线传感器网络等新兴应用的分布式视频编码技术已经成为国内外众多学者们关注的热点问题。虽然目前DVC 系统的率失真性能与基于运动补偿的帧间编码仍存在较大的差距，然而它提供了一种全新的视频编码理念。DVC 系统的结构特性和传输鲁棒性使其在无线视频通信网络中具有强大的竞争力和广阔的应用前景。 参考文献 [1]Guillemot C,Pereira F,Torres L,etal.Distributed monoview and multiview video coding [J].IEEE Signal Processing Magazine.2007,24(5):67-76. [2]Wagner R.Distributed Image Compression in Camera Networks [D].USA:RiceUniversity,2004. [3]Yang Y,Stankovic V,Xiong Z,etal.Asymmetric code design for remote multiterminal source coding [A].Proceedings of the Data Compression Conference [C].Piscataway,USA:IEEE,2004.572.[4]Hu L,Liu Y,Yao Q.A distributed source coding for dense camera array [A].Proceedings of the International Conference on Signal Processing [A].Piscataway,USA:IEEE,2004.819~822. [5]曾鹏,于海斌,梁英等.分布式无线传感器网络体系结构及其应用支撑技术研究[J].信息与控制,2004,33(3). [6]Pereira F,Torres L,Guillemot C,et al.Distributed Video Cod －ing:Selecting The Most Promising Application Scenarios [J].Signal Processing:Image Communication 23(5)(2008)339-352. 摘要：随着无线视频传感网络和无线视频移动设备的快速发展，迫切需求新的视频编码方法以解决视频压缩编码目前遇到的瓶颈问题。分布式视频编码是近年来新兴的研究热点技术，其抗误码能力强、编码复杂度低以及可以灵活分配编解码端的复杂度特性，使其具有广泛的应用前景。介绍了分布式视频编码的起源，研究了在视频编码中的特点并分析了其相对经典视频编码方法的优劣性。 关键词：分布式视频编码；无线视频移动设备；抗误码性表1DVC 的优劣性 102··

各种常见视频格式的比较

常见的格式有以下一些： MPEG/MPG/DAT MPEG是Motion Picture Experts Group 的缩写。这类格式包括了MPEG-1, MPEG-2 和MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为目前其正在被广泛地应用在VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，大部分的VCD 都是用MPEG1 格式压缩的( 刻录软件自动将MPEG1转为 .DAT格式) ，使用MPEG-1 的压缩算法，可以把一部120 分钟长的电影压缩到 1.2 GB 左右大小。MPEG-2 则是应用在DVD 的制作，同时在一些HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用MPEG-2 的压缩算法压缩一部120 分钟长的电影可以压缩到5-8 GB 的大小（MPEG2的图像质量是MPEG-1 无法比拟的）。 AVI AVI，音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写。AVI这个由微软公司发表的视频格式，在视频领域可以说是最悠久的格式之一。AVI格式调用方便、图像质量好，压缩标准可任意选择，是应用最广泛的格式。 MOV 使用过Mac机的朋友应该多少接触过QuickTime。QuickTime原本是Apple 公司用于Mac计算机上的一种图像视频处理软件。Quick-Time提供了两种标准图像和数字视频格式, 即可以支持静态的*.PIC和*.JPG图像格式，动态的基于Indeo压缩法的*.MOV和基于MPEG压缩法的*.MPG视频格式。 ASF ASF (Advanced Streaming format高级流格式)。ASF 是MICROSOFT 为了和现在的Real player 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式。ASF使用了MPEG4 的压缩算法，压缩率和图像的质量都很不错。因为ASF 是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的，所以它的图像质量比VCD 差一点点并不出奇，但比同是视频“流”格式的RAM 格式要好。 WMV 一种独立于编码方式的在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft 公司希望用其取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名。WMV的主要优点在于：可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。 NAVI 如果发现原来的播放软件突然打不开此类格式的AVI文件，那你就要考虑是不是碰到了n AVI。n AVI是New AVI 的缩写，是一个名为Shadow Realm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。它是由Microsoft ASF 压缩算法的修改而来的（并不是想象中的AVI），视频格式追求的无非是压缩率和图像质量，所以NAVI 为了追求这个目标，改善了原始的ASF 格式的一些不足，让NAVI 可以拥有更高的帧率。可以这样说，NAVI 是一种去掉视频流特性的改良型ASF 格式。 3GP

视频格式和压缩标准大全

网络摄像机和视频服务器作为网络应用的新型产品，适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素，而这其中视频图像的技术又成为关键。在目前中国网络摄像机和视频服务器的产品市场上，各种压缩技术百花齐放，且各有优势，为用户提供了很大的选择空间。 JPEG 、M-JPEG 有相当一部分国内外网络摄像机和视频服务器都是采用JPEG，Motion-JPEG压缩技术，JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式，图像清晰、稳定，适于视频编辑，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。另外，因其压缩后的格式可以读取单一画面，因此可以任意剪接，特别适用与安防取证的用途。 Wavelet Transform 小波变换也属于帧内压缩技术，由于这种压缩方式移除了图像的高频成分，仅保留单帧图像信号，特别适用于画面变更频繁的场合，且压缩比也得到了一定的提高，因此也被一些网络摄像机和视频服务器所采用，例如，BOSCH推出的NetCam-4系列数字网络摄像机，深圳缔佳生产的NETCAM系列网络摄像机等。 H.263 H.263是一个较为成熟的标准，它是帧间预测和变换编码的混合算法，压缩比较高，尤其适用低带宽上传输活动视频。采用H.263技术生产的网络型产品，其成本较为适中，软/硬件丰富，适合集中监控数量较多的需求，如深圳大学通信技术研究所开发的SF－10网络摄像机和SF-20视频服务器，深圳新文鼎开发的W750视频服务器和W74GM网络摄像机等采用的都是这一压缩技术。 MPEG-4 MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题，在164KHZ的带宽上，MPEG-4平均可传5－7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络，如PSTN，ISDN,ADSL等，大大节省了网络费用。另外，MPEG-4的最高分辨率可达720×576，接近DVD 画面效果，基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点，使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一。 另外，也有部分厂商采用的是MPEG-1,MPEG-2压缩格式，除此之外，有的厂商还采用多种压缩技术相结合的方式，例如，有些国外推出的网络摄像机，其压缩方式就是MPEG-4,与JPEG 相结合，在可以看到JPEG静止图像的同时，利用MPEG-4高级压缩功能，令到高质量的动态图像也能在低带宽上传输。 纵观以上这些压缩技术，虽然MPEG-4以其良好的图像压缩性能，可支持非常低的宽带上达到视频会议的质量，从而成为未来网络型产品开发的主流方向，但就现在市场的应用情况来看，MPEG-4暂时还没有占到主导地位，究其原因，主要是由于虽然MPEG-4的国际标准已经制定，但MPEG-4的算法是公开的因而厂商各自为政，良莠不齐，对后续的二次开发带来了严重的影响，另外，MPEG－4在图像质量上也有待提高，在复杂的网路环境中，数据流

压缩感知理论综述(原创)

压缩感知理论综述 摘要：信号采样是模拟的物理世界通向数字的信息世界之必备手段。多年来，指导信号采样的理论基础一直是著名的Nyquist采样定理，但其产生的大量数据造成了存储空间的浪费。压缩感知（Compressed Sensing）提出一种新的采样理论，它能够以远低于Nyquist采样速率采样信号。本文详述了压缩感知的基本理论，着重介绍了信号稀疏变换、观测矩阵设计和重构算法三个方面的最新进展，并介绍了压缩感知的应用及仿真，举例说明基于压缩感知理论的编解码理论在一维信号、二维图像处理上的应用。 关键词：压缩感知；稀疏表示；观测矩阵；编码；解码 一、引言 Nyquist采样定理指出，采样速率达到信号带宽的两倍以上时，才能由采样信号精确重建原始信号。可见，带宽是Nyquist采样定理对采样的本质要求。然而随着人们对信息需求量的增加，携带信息的信号带宽越来越宽，以此为基础的信号处理框架要求的采样速率和处理速度也越来越高。解决这些压力常见的方案是信号压缩。但是，信号压缩实际上是一种资源浪费，因为大量的不重要的或者只是冗余信息在压缩过程中被丢弃。从这个意义而言，我们得到以下结论：带宽不能本质地表达信号的信息，基于信号带宽的Nyquist采样机制是冗余的或者说是非信息的。 于是很自然地引出一个问题：能否利用其它变换空间描述信号，建立新的信号描述和处理的理论框架，使得在保证信息不损失的情况下，用远低于Nyquist 采样定理要求的速率采样信号，同时又可以完全恢复信号。与信号带宽相比，稀疏性能够直观地而且相对本质地表达信号的信息。事实上，稀疏性在现代信号处理领域起着至关重要的作用。近年来基于信号稀疏性提出一种称为压缩感知或压缩采样的新兴采样理论，成功实现了信号的同时采样与压缩。 简单地说，压缩感知理论指出：只要信号是可压缩的或在某个变换域是稀疏的，那么就可以用一个与变换基不相关的观测矩阵将变换所得高维信号投影到一个低维空间上，然后通过求解一个优化问题就可以从这些少量的投影中以高概率重构出原信号，可以证明这样的投影包含了重构信号的足够信息。在该理论框架

各种主流视频格式介绍

3GP： 3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。 3GP是新的移动设备标准格式，应用在手机、PSP等移动设备上，优点是文件体积小，移动性强，适合移动设备使用，缺点是在PC机上兼容性差，支持软件少，且播放质量差，帧数低，较AVI等传统格式相差很多。诺基亚提供的PC套件可以很好的支持3GP文件，暴风影音也可播放。 ： (MPEG的全名为[Moving Pictures Experts Group]，中文译名是动态图像专家组。 MPEG标准 MPEG标准主要有以下五个，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。（注意，没有MPEG-3，大家熟悉的MP3 只是MPEG Layeur 3）该专家组建于1988年，专门负责为CD建立视和音频标准，而成员都是为视频、音频及系统领域的技术专家。及后，他们成功将声音和影像的记录脱离了传统的模拟方式，建立了ISO IEC1172压缩编码标准，并制定出MPEG-格式，令视听传播方面进入了数码化时代。因此，大家现时泛指的MPEG-X版本，就是由 ISO(International Organization for Standardization)所制定而发布的视频、音频、数据的压缩标准。 MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩 编码技术以减小时间冗余度，利用DCT技术以减小图像的空间冗余度，利用熵编码则在信息表示方面减小了统计冗余度。这几种技术的综合运用，大大增强了压缩性能。 MPEG-1 MPEG-1标准于1992年正式出版，标准的编号为ISO/IEC11172，其标题为“码率约为1.5Mb/s用于数字存贮媒体活动图像及其伴音的编码”。 MPEG-2标准于1994年公布，包括编号为13818-1系统部分、编号为13818-2的视频部分、编号为13818-3的音频部分及编号为13818-4的符合性测试部分。 MPEG-2 MPEG-2编码标准希望囊括数字电视、图像通信各领域的编码标准，MPEG-2

视频编码标准汇总及比较

视频编码标准汇总及比较 MPEG-1 类型：Audio&Video 制定者：MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽：2Mbps 特性：对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量，但当动作激烈时，图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式，因此这种技术不能广泛推广。它主要用于家用VCD，它需要的存储空间比较大。 优点：对动作不激烈的视频信号可获得较好的图像质量。 缺点：当动作激烈时，图像就会产生马赛克现象。它没有定义用于额外数据流进行编对码的格式，因此这种技术不能广泛推广。 应用领域：Mixer 版权方式：Free 备注：MPEG-1即俗称的VCD。MPEG是ISO/IEC JTC1 1988年成立的运动图像专家组（Moving Picture Expert Group）的简称，负责数字视频、音频和其他媒体的压缩、解压缩、处理和表示等国际技术标准的制定工作。MPEG-1制定于1992年，它是将视频数据压缩成1~2Mb/s的标准数据流。对于清晰度为352×288的彩色画面，采用25帧/秒，压缩比为50：1时，实时录像一个小时，经计算可知需存储空间为600MB左右，若是8路图像以每天录像10小时，每月30天算，则要求硬盘存储容量为1440GB，则显然是不能被接受的。 --------------------------------------------------------------------------------------------- MPEG-2

类型：Audio&Video 制定者：MPEG(Moving Picture Expert Group) 所需频宽：视频上4.3Mbps，音频上最低的采样率为16kHz 特性：编码码率从每秒3兆比特～100兆比特，是广播级质量的图像压缩标准，并具有CD 级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道。作为MPEG-1的兼容性扩展，MPEG-2支持隔行扫描视频格式和其它先进功能，可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。但是MPEG-2标准数据量依然很大，不便存放和传输。 优点：MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道，具有CD级的音质。可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量、存储容量以及带宽的要求。支持隔行扫描视频格式和其它先进功能，可广泛应用在各种速率和各种分辨率的场合。 缺点：压缩比较低，数据量依然很大，不便存放和传输，如用于网络方面则需要较高的网络带宽，因此不太适合用于Internet和VOD点播方面。 应用领域：Mixer 版税方式：按个收取(最初的收费对象为解码设备和编码设备，中国DVD制造商每生产一台DVD需要交纳专利费16.5美元。向解码设备和编码设备收取的专利授权费每台2.5美元) 备注：MPEG-2是其颁布的（活动图像及声音编码）国际标准之一，制定于1994年，是为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率而设计，为了力争获得更高的分辨率 （720×486），提供广播级视频和CD级的音频，它是高质量视频音频编码标准。在常规电视的数字化、高清晰电视HDTV、视频点播VOD，交互式电视等各个领域中都是核心的技术之一。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道。我们平时所说的DVD就是采用MPEG-2编码压缩，所以可有8种语言的配音。除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2的应用前景非常的广阔，

视频文件格式和视频编码方式区别

目前网上的各种视频格式可以说是泛滥成灾，加上各个PMP(Portable Media Player,便携式媒体播放器)生产厂家的对自己产品在功能方面的炒作，使得很多人对视频格式的名称都是一头的雾水。 经常有些童鞋问我类似下面的问题。 A问我说：“我的MP4分明写着能播放AVI吗?为什么这一个AVI文件就播放不了？” B问：“我的MP4支持Mpeg-4啊，为什么Mp4文件不能播放呢？” 好的，下面我从最基本的概念给大家解释一下，顺便回答这两个问题 首先大家要清楚两个概念，视频文件格式和视频编码方式。 视频文件格式一般情况下从视频文件的后缀名就能看出来，比如AVI,Mp4,3gp,mov，rmvb等等。这些格式又叫做容器格式（container format），顾名思义就是用来装东西的，你可以把它想象成为一个便当盒，或者野餐篮（兄弟，你没吃早饭吧）。 通常我们从网上下载的电影都是有声音的（废话，难道你只看默片！众人扔香蕉皮），所以容器格式中一般至少包含有两个数据流（stream），一个视频流，一个音频流，就好比是一个便当盒里装着的配菜和米饭。 视频编码方式则是指容器格式中视频流数据的压缩编码方式，例如Mpeg-4，，，等等。而视频数据采用了何种编码方式是无法单单从文件格式的后缀上看出来的。就是说你无法从一个盖着盖子的便当盒外面看出里面装了什么配菜。 如果你想播放一个视频文件，第一步你的播放器（不论是软件的还是硬件的）要能够解析相应的容器格式，这一步也叫做解复用（demux），第二步你的播放器要能够解码其中所包含视频流和音频流。这样影片才能播放出来。 打个不太恰当的比方，播放器好比你雇用的一个试菜员，由他来品尝便当（视频文件），然后告诉你便当里装了什么东西。（没天理阿！我想自己吃，好的当然可以，0x00 00 01 B6 05 FF 36 1A 50 …… ……，俄~） 所以试菜员首先要懂得如何打开便当盒，还要知道吃的出来便当盒里装了什么配菜，这样你才能获得你想要的信息。 回过头来看前面的两个问题，用以上的比喻翻译一下。 问题A，我的试菜员能打开AVI这种便当的，为什么我不能知道里面装了什么？ 回答很简单，虽然他能够打开便当，但是吃不出里面的东西是什么。理论上没有一个播放器能够播放所有的AVI格式的电影，因为你不知道我会往里面放什么配菜。 问题B，我的试菜员吃过Mpeg-4这种牛排阿，为什么不能打开Mp4这种便当盒呢？ 这个问题通过翻译之后看起来已经不是问题了，Mpeg-4是视频编码方式，而Mp4是容器格式，两者本来就不是一个范畴里的东西。 好了下面简单介绍一下流行的视频格式。 AVI是音频视频交错（Audio Video Interleaved）的英文缩写，它是Microsoft公司开发的一种数字音频与视频文件格式，允许视频和音频交错在一起同步播放。 AVI文件的格式是公开并且免费的，大量的视频爱好者在使用这种文件格式。很多PMP 唯一能支持的格式就是AVI格式，一般的PMP都带有可以转换其他格式视频成为AVI格式的软件。 AVI文件采用的是RIFF（Resource Interchange File Format，资源互换文件格式）文件结构，RIFF是Microsoft公司定义的一种用于管理windows环境中多媒体数据的文件格

基于因子图的分布式变分稀疏贝叶斯压缩感知

2014年1月Journal on Communications January 2014 第35卷第1期通信学报V ol.35No. 1 基于因子图的分布式变分稀疏贝叶斯压缩感知 朱翠涛，杨凡，汪汉新，李中捷 (中南民族大学智能无线通信湖北省重点实验室，湖北武汉430073) 摘要：提出了一种基于因子图的分布式变分稀疏贝叶斯压缩感知算法。该算法利用因子图和变分方法将全局感知问题分解为简单的局部问题，通过认知用户邻居间的置信传播实现“软融合”，使每个认知用户能够获得全局最优估计。且充分利用邻居间传递的信息所具有的时间和空间二维相关性，提高认知用户在低信噪比下的感知性能。同时，算法在迭代过程中自适应地删除不收敛的超参数及对应的基函数，降低通信负载。实验结果表明：该方法在低采样率和低信噪比下有较好的感知性能。 关键词：认知无线电；频谱感知；因子图；变分稀疏贝叶斯学习 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1000-436X(2014)01-0140-08 Distributed variational sparse Bayesian compressed sensing based on factor graphs ZHU Cui-tao, YANG Fan, WANG Han-xin, LI Zhong-jie (Hubei Key Laboratory of Intelligent Wireless Communications, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430073, China) Abstract: A distributed variational sparse Bayesian compressed spectrum sensing algorithm based on factor graph was proposed, which decomposed the global spectrum sensing problem into local problem based on factor and variation. Be-lief propagation was used for the statistical inference of the spectrum occupancy, to implement the “soft fusion”. The t emporal and spatial correlation information providing two-dimensional redundancies was exchanged among cooperative cognitive users to improve the detection performance under low SNR. Meanwhile, the algorithm prunes the divergence of hyper-parameters and the corresponding basis functions for reducing the load of communication. The simulation results show that this method can effectively achieve performance of spectrum sensing under a low sampling rate and the low SNR. Key words: cognitive radio; spectrum sensing; factor graph; variational sparse Bayesian learning 1引言 在认知无线电网络中，动态频谱共享机制分为覆盖式（overlay）、共存式（underlay）和混合方式[1]。在这些共享机制中，除了对授权频谱的使用情况进行检测外，有关授权用户的其他信息，如发送功率、位置、个数等也应及时、准确感知，才能避免对授权用户造成干扰，实现频谱安全共享。然而，在感知过程中，认知用户接收的信号可能经历了深衰落、阴影效应、噪声等影响，使得单个认知用户无法准确地对相关信息进行感知。于是，协同感知引起学者们的关注。文献[2]在平均一致框架下，以相邻节点的观测作为约束通优化算法实现协同频谱感知，利用约束条件迫使网络中各认知用户的频谱感知结果达到全局最优。这种方法在协同用户数目较多时会造成较大的网络计算和通信开销。为了克服此问题，文献[3]在压缩采样的框架下，提出了一种基于一致优化的分布式宽带频谱压缩感知算法，并引入加权的一致平均约束减少约束的数量，由此降低计算开销及提高算法的收敛速度。为了改善协 收稿日期：2013-06-30；修回日期：2013-11-10 基金项目：国家自然科学基金资助项目(61072075, 61072051)；湖北省自然科学基金资助项目(2013CFB448) Foundation Items:The National Natural Science Foundation of China (61072075, 61072051); The Natural Science Foundation of Hubei Province(2013CFB448) doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.01.016

音频、视频压缩有哪些技术标准

音频、视频压缩有哪些技术标准？ 视频压缩技术有：MPEG-4、H263、H263+、H264等 MPEG-4视频编码技术介绍 MPEG是“Moving Picture Experts Group”的简称，在它之前的标准叫做JPEG，即“Joint Photographic Experts Group”。当人们用到常见的“.jpg”格式时，实际上正在使用JPEG的标准。JPEG规范了现代视频压缩的基础，而MPEG把JPEG 标准扩展到了运动图象。 MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1、MPEG-2中的大多数功能，它包含了H.263的核心设计，并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码，同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对象(Object-Based)的编码、基于模型(Model-based)的编码等第二代编码技术是MPEG-4标准的主要特征。 MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较 从上表可以看出，MPEG1和MPEG2主要应用于固定媒体，比如 VCD 和 DVD ，而对于网络传输，MPEG4具有无可比拟的优势。 H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍 1.H.263视频编码标准 1.H.263是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准，随后出现的第二 版(H.263+)及H.263++增加了许多选项，使其具有更广泛的适用性。 H.263是ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。 它是在H.261基础上发展起来的，其标准输入图像格式可以是

S-QCIF、QCIF、CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。 H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿，并增加了4种有效的 压缩编码模式。 2.H.263+视频压缩标准 1.ITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2，非正式 地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变 的基础上，增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原 H.263标准限制了其应用的图像输入格式，仅允许5种视频源格式。 H.263+标准允许更大范围的图像输入格式，自定义图像的尺寸，从而 拓宽了标准使用的范围，使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高 帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率，H.263+采用先进的帧 内编码模式；增强的PB-帧模式改进了H.263的不足，增强了帧间预 测的效果；去块效应滤波器不仅提高了压缩效率，而且提供重建图像 的主观质量。为适应网络传输，H.263+增加了时间分级、信噪比和空 间分级，对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有 意义；另外，片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码 能力。 3.H.264视频压缩标准 1.H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一 代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延 模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合， 如视频存储等。 2.提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和 丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。 3.在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之 间可分级，以适应不同复杂度的应用。 4.相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括 4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参 考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比， 同时大大提高了算法的复杂度。 G.7xx系列典型语音压缩标准介绍 G.7xx 是一组 ITU-T 标准，用于视频压缩和解压过程。它主要用于电话方面。在电话学中，有两个主要的算法，分别定义在 mu-law 算法（美国使用）和 a-law 算法（欧洲及世界其他国家使用），两者都是对数关系，但对于计算机的处理来说，后者的设计更为简单。 国际电信联盟G系列典型语音压缩标准的参数比较：

视频压缩编码及常用格式

视频压缩编码及常用格式 数据压缩编码已经拥有很长的历史，压缩编码的理论基础是信息论。从信息的角度看，压缩就是去除数据中的消除冗余。即保留不确定的信息，去除确定的信息，用一种更接近信息本质的描述来代替原有冗余的描述压缩的目的是在尽可能保证视觉效果的前题下减少数据率。视频压缩比是指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像，因此其压缩编码算法与静态图像的压缩算法有某些共同的地方，但是运动的视频还有其本身的特性，因此在压缩是还要考虑其运动特性，这样才能达到高效果压缩的目的。 自从上世纪四十年代第一台电视机问世以来，视频技术的研究与应用已经有近六十年的历史。当前电视技术均为模拟视频技术，经过几十年的发展和完善，已经十分成熟。世界通行的模拟电视制式主要有：PAL（欧洲、中国）NTSC（北美、日本）和SECAM（法国）。 随着计算机技术近二十年的发展，特别是九十年代以来互联网的广泛应用，多媒体数字视频技术已经成为了当前信息科学中十分活跃的研究方向。数字化技术的引用。使得对视频信号的捕获、处理、压缩和储存都有了革命性的进步特别是在视频数据的压缩和储存上。国际电信联合会（ITC）于1990年正式提出了ITU-TH261建议，这是第一个关于使用化视频图像压缩编码的国际标准提议。九十年代中，IUT在该建议上提出了MPEG1、MPEG2、MPEG4、H.263和JPEG2000等压缩标准。这些标准的制定和颁布，极大的促进了数字视频压缩与编码技术的研究和实用化。 视频编码标准的发展 视频编码技术在近年得到了迅速的发展和广泛的应用，并在日渐成熟，起标准是多个视频编码国际化标准的制定与应用，即国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC关于静态图像的编码标准JPEG、国际电信联盟ITU-T关于电视、电话会议的视频编码标准H261、H.263及H.264和ISO/TEC关于活动图像的编码标准MPEG-1,MPEG-2、MPEG-4等。这些标准图像编码算法融合了各种性能优良的图像编码方法，代表了目前编码的发张水平。 MPEG-1 MPEG-1标准于1993年8月公布，用于传输1.5Mbps数据传输的数据储存媒体运动图像及其伴音的编码。该标准包括五个部分：第一：说明如何根据第二部（视频）以及第三部分（音频）的规定，对音频和视频进行复合编码。第四部分说明检验解码器或编码器的输出比流符合前三部分规定的过程。第五部分是一个用完整的C语言实现的编码和解码器。 MPEG-1取得一连串的成功，如VCD和MP3的大量使用，可携式MPEG-1摄像

视频格式大小比较

视频格式大小比较

视频格式大小比较？mp4 avi 3gp rmvb wmv mkv mpg vob mov flv按大小排序？ ?楼上说的很正确, 还有一种比较方法, 就是同一个内容用这些格式来压缩, 然后比较大小, 在网络上常见的大小数序如下, 小到大 flv, 3gp, mp4, mov, mpg, wmv, rmvb, mkv, avi 解释一下, flv都是那些视频网站在用, 为了网络传输, 肯定用最小的大小 3gp是手机在用, 这个也肯定不会太大 mp4都是移动设备在用, ipod和一些手机和播放器, 大了装不下的 mov是苹果电脑常用格式, 苹果向来以效率著称 mpg其实很大的, 之所以大家都觉得它小, 是因为它是早期格式, 那时候的电影清晰的不高, 所以 mpg的大小也不大 wmv是微软的, 用这个格式压缩的人不多, 很多都是恶意添加许可证, 让你必须连接到某个网站 rmvb是最常见的格式, 当初是为网络传播设计的, 要求很小的大小就能有很高的清晰度, 虽然比 不过上面那些, 不过性价比很高, 用的人很多 mkv是新兴的格式, 大小不太了解, 只是电驴上面那些人经常用这个格式压缩高清影片, 每个都 1G多, 很少见到小的 avi通常是发布最原始的无压缩的电影时用的格式, 大小就是DVD的4.2G, 提供给别人压缩并添 加字幕的drganfly - 二级2009-11-11 02:24 ? 1. 首先要明确 LZ列明的都是封装格式不是编码格式他们各自都可以封装特定的数种编码格式只有编码格式决定文件的大小封装格式只是将数据打包起来而已 例如: mp4 avi mkv flv mov都可以封装h264 严格来说就不存在可比性了 2. 不过这些封装格式大多数情况下封装的编码格式有普遍的特定性按照同等画质的前提下各自 所需要的数据量可以粗略的排列他们的大小 mpg > 3gp > vob > rmvb > mov > flv > avi = wmv > mp4 = mkv 再次提醒这是在要达到同等画质的条件下的文件大小的比较！ 3. 按照网络上流传的格式其常见的文件大小来排列的话: vob > mkv = avi > rmvb > mov = mp4 > flv = 3gp 匿名2009-11-11 10:05

视频格式后缀 大小比较

最小的一类：当属流媒体格式 mkv，flv， rmvb ， wmv 第二小的一类：手机类格式mp4， 3gp 倒数第二小的：mpg 12为vcd和dvd。 MOV 为quicktime类视频。 最大的：当属无压缩格式avi 了。 在网络上常见的大小数序如下, 小到大 :flv, 3gp , mp4, mov , mpg , wmv , rmvb , mkv , avi 解释一下, flv都是那些视频网站在用, 为了网络传输, 肯定用最小的大小 3gp 是手机在用, 这个也肯定不会太大 mp4都是移动设备在用, ipod和一些手机和播放器, 大了装不下的 mov 是苹果电脑常用格式, 苹果向来以效率著称 mpg 其实很大的, 之所以大家都觉得它小, 是因为它是早期格式, 那时候的电影清晰的不高, 所以 mpg 的大小也不大 wmv 是微软的, 用这个格式压缩的人不多, 很多都是恶意添加许可证, 让你必须连接到某个网站 rmvb 是最常见的格式, 当初是为网络传播设计的, 要求很小的大小就能有很高的清晰度, 虽然比不过上面那些, 不过性价比很高, 用的人很多 mkv 是新兴的格式, 大小不太了解, 只是电驴上面那些人经常用这个格式压缩高清影片, 每个都1G多, 很少见到小的 avi 通常是发布最原始的无压缩的电影时用的格式, 大小就是DVD的4.2G, 提供给别人压缩并添加字幕的 视频格式大小排序? 2010-11-26 15:44 转载自 FLV转MP4 最终编辑 szjy8 他们基本没有可比性，为什么呢？每个格式都有不同的设置，也就是不同的码率，都可以导致文件大小的变化。非要是分类的话只能按类别了： 最小的一类：当属流媒体格式 mkv ，flv， rmvb ， wmv 第二小的一类：手机类格式mp4， 3gp 倒数第二小的： mpg （包括1，2，3，4，5）12为vcd和dvd。 MOV 为quicktime类视频。最大的：当属无压缩格式 avi 了。万能格式转换器 ========================================== vob > mpg > avi > mov > mkv > rmvb >mp4> wmv > 3gp >flv. mov 不太认识. ================================= 楼上说的很正确, 还有一种比较方法, 就是同一个内容用这些格式来压缩, 然后比较大小, 在网络上常见的大小数序如下, 小到大 flv, 3gp , mp4, mov , mpg , wmv , rmvb , mkv , avi 解释一下, flv都是那些视频网站在用, 为了网络传输, 肯定用最小的大小 3gp 是手机在用, 这个也肯定不会太大 mp4都是移动设备在用, ipod和一些手机和播放器, 大了装不下的 mov 是苹果电脑常用格式, 苹果向来以效率著称 mpg 其实很大的, 之所以大家都觉得它小, 是因为它是早期格式, 那时候的电影清晰的不高, 所以 mpg 的大小也不大 wmv 是微软的, 用这个格式压缩的人不多, 很多都是恶意添加许可证, 让你必须连接到某个

视频压缩编码标准H.264详解

视频压缩编码标准H.264详解 ——新疆大学2006级工硕郭新军 JVT（Joint Video Team，视频联合工作组）于2001年12月在泰国Pattaya 成立。它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准，以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳，新的视频压缩编码标准称为H.264标准，该标准也被ISO接纳，称为AVC（Advanced Video Coding）标准，是MPEG-4的第10部分。 H.264标准可分为三档： 基本档次（其简单版本，应用面广）； 主要档次（采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施，可用于SDTV、HDTV和DVD等）； 扩展档次（可用于各种网络的视频流传输）。 H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50％的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。H.264能适应于不同网络中的视频传输，网络亲和性好。 一、H.264视频压缩系统 H.264标准压缩系统由视频编码层（VCL）和网络提取层（Network Abstraction Layer，NAL）两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器，主要功能是视频数据压缩编码和解码，它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口，它负责对视频数据

常见的几种高清视频编码格式

高清视频的编码格式有五种，即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上，现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在：一类是经过MPEG-2标准压缩，以tp和ts为后缀的视频流文件；一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件，还有少数文件后缀为avi或mpg，其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。 H.264编码 H.264编码高清视频 H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264 最具价值的部分是更高的数据压缩比，在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要1Mbps～2Mbps 的传输速率，目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳，成为新一代HD DVD的标准，不过H.264解码算法更复杂，计算要求比WMA-HD 还要高。 从ATI的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列显卡开始，它们均加入对H.264硬解码的支持。与MPEG-4一样，经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名，同样不容易辨认，只能通过解码器来自己识别。 总的来说，常见的几种高清视频编码格式的特点是能够以更低的码率得到更高的画质，相同效果的MPEG2与H.264影片做比较，后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着，H.264不仅能够节省HDTV的存储空间，而且还可以在手机等带宽较窄的网络上传输高质量的视频，可以说应用前途一片光明。但另