Adaptive down-sampling video coding

Wang, Ren Jie; Chien, Ming Chen; Chang, Pao-Chi

doi:10.1117/12.840257

Cited by 10 publications

(6 citation statements)

References 10 publications

(6 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Once the optimal duration is figured out, the duration of the proposed algorithm can be set to the optimal duration. Another future work is planned to incorporate our research on spatial resolution [24] and address the frame rate and spatial resolution optimization of video coding under rate constraints.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Quality Driven Frame Rate Optimization for Rate Constrained Video Encoding

Chien

Wang

Chiu

et al. 2012

IEEE Trans. on Broadcast.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Video quality under rate constraint is mainly controlled by the frame rate and the quantization parameter. This work proposes a mechanism to obtain the optimal frame rate that maximizes video quality under rate constraint. Based on an objective metric of video quality that can reflect subjective quality, this work first proposes a video quality-frame rate-rate constraint model. Second, the relationship between model parameters and video characteristics is formulized. Finally, this work proposes an efficient frame rate optimization mechanism. Experimental results show that the optimal frame rate estimated by our mechanism is identical to the actual optimal frame rate under most bit rate constraints for both training sequences and new test sequences. In addition, the quality loss caused by the estimation error is generally limited within 0.8 dB in our experiments.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Quality Driven Frame Rate Optimization for Rate Constrained Video Encoding

Chien

Wang

Chiu

et al. 2012

IEEE Trans. on Broadcast.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In [37], the linear R-Q model is proposed to select the proper frame size, but it is not applicable to practical applications. Recently, in [38], the overall distortion is analyzed and the optimal spatial resolution is derived for a given bitrate. In [39], the spatial resolution ratio is appropriately selected, according to picture quality, bit rate, and power consumption.…”

Section: Previous Study On Spatial and Temporal Resolution Controlsmentioning

confidence: 99%

Bitrate control using a heuristic spatial resolution adjustment for a real-time H.264/AVC encoder

Rhee

Kim

Lee

2012

EURASIP J. Adv. Signal Process.

View full text Add to dashboard Cite

Conventional bitrate control algorithms that change only the quantization parameter (QP) often suffer from quality degradation when the target bitrate is very low. Therefore, rate control algorithms that adjust spatial resolution in addition to QP control have recently been proposed, but their computations are too complex to be processed in real time. This research proposes a very simple, but effective, rate control algorithm that employs spatial resolution control as well as the existing QP-based bitrate control. The spatial resolution ratio for the best peak signal-to-noise ratio (PSNR) is calculated using a simple estimation model which defines the relationship between the PSNR and the spatial resolution at very low bitrate compression. In the proposed bitrate control algorithm, two scalability tools for adjusting the QP and the spatial resolution ratio are used sequentially to reach the target PSNR and the control decision is made for a group of pictures. Experimental results show that the proposed bitrate control algorithm approximates an optimal solution and yields a better subjective quality as well as objective quality at various bitrates compared to the conventional QP-based bitrate control algorithm. The decision of the control parameters requires very small computational complexity and is made in a completely automatic manner so that the proposed algorithm is well suited for real-time applications.

show abstract

“…Η ελάττωση του θορύβου κβάντισης αντισταθμίζει την αρχική απώλεια πληροφορίας, βελτιώνοντας κατ' αυτόν τον τρόπο την ποιότητα της εικόνας του αποτελέσματος εν συγκρίσει με το υψηλότερα κβαντισμένο δυφιόρρευμα των συμβατικών σχημάτων κωδικοποίησης. Η ιδέα του συνδυασμού αποδεκάτισης και κβάντισης έχει ήδη αποδειχθεί πολλά υποσχόμενη για τη συμπίεση εικονορροών χαμηλού δυφιορρυθμού [99][13] [92]. Εν συνεχεία, η υπερ-δειγματοληψία στις αρχικές διαστάσεις στην πλευρά του αποκωδικοποιητή μπορεί να υλοποιηθεί μέσω κάποιας τεχνικής από το ερευνητικό πεδίο της Υπερ-Ανάλυσης (ΥΑ, Super-Resolution -SR) [67].…”

Section: κεφαλαιο 1 13 υπερ-ανάλυσηunclassified

“…Τέτοιου επιπέδου προσαρμοστικότητα προφανώς απαιτεί σημαντικές τροποποιήσεις στο πρότυπο κωδικοαποκωδίκευσης, αφού περιλαμβάνει υπολογισμούς και αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο, εξαρτώμενες από τα αποτελέσματα του συμβατικού συμπιεστή. Στο [92], παρουσιάστηκε μια διαφορετική προσέγγιση η οποία αποσυζευγνύει τελείως τις διαδικασίες μετασχηματισμού διαστάσεων και κωδικοποίησης. Οι συγγραφείς των [92] και [21] μελετούν προσαρμοστικές μεθόδους αποδεκάτισης στο πεδίο του χώρου προκειμένου να συμπεράνουν τη βέλτιστη τιμή του παράγοντα αποδεκάτισης για δεδομένο δυφιορρυθμό.…”

Section: στόχοι και διάρθρωση της διατριβήςunclassified

“…Στο [92], παρουσιάστηκε μια διαφορετική προσέγγιση η οποία αποσυζευγνύει τελείως τις διαδικασίες μετασχηματισμού διαστάσεων και κωδικοποίησης. Οι συγγραφείς των [92] και [21] μελετούν προσαρμοστικές μεθόδους αποδεκάτισης στο πεδίο του χώρου προκειμένου να συμπεράνουν τη βέλτιστη τιμή του παράγοντα αποδεκάτισης για δεδομένο δυφιορρυθμό. Οι συγκρίσεις διαφόρων παραγόντων αποδεκάτισης της έρευνας στο [92] δείχνουν ότι σε μη προσαρμοστικά σενάρια, η βέλτιστη απόδοση επιτυγχάνεται με αποδεκάτιση κατά 2 σε κάθε διάσταση (1/2 της οριζόντιας και 1/2 της κατακόρυφης διάστασης).…”

Section: στόχοι και διάρθρωση της διατριβήςunclassified

See 1 more Smart Citation

Παράλληλες Διεργασίες Και Εφαρμογές Σε Επεξεργασία Εικόνων Και Εικονορροών

Γεωργής¹

View full text Add to dashboard Cite

Οι ταχέως εξελισσόμενες εφαρμογές επεξεργασίας εικονορροών εισαγάγουν απαιτήσεις υψηλής ποιότητας εικόνας, χαμηλού δυφιορρυθμού ή/και χαμηλού υπολογιστικού κόστους. Η τρέχουσα διατριβή μελετά το πεδίο της Υπερ-Ανάλυσης υπό το πρίσμα της μειωμένης πολυπλοκότητας, με σκοπό την παρουσίαση, την αποτίμηση επιδόσεων και την υλοποίηση παραλληλοποιήσιμων μεθόδων και τεχνικών. Επιπλέον, στοχεύει στην εφαρμογή αυτών των μεθόδων σε ένα γενικότερο πλαίσιο επεξεργασίας α) εικόνων και β) εικονορροών με συμπίεση αποδεκάτισης-κβάντισης. Τέλος, μελετά τα απτά αποτελέσματα των τεχνικών αυτών σε πλατφόρμες επιτάχυνσης υλικού. Για το σκοπό αυτό, αρχικά μελετώνται τεχνικές υπερ-ανάλυσης χαμηλής πολυπλοκότητας προκειμένου να επιτευχθεί βελτίωση στη διαδικασία εκτίμησης κίνησης των κωδικοποιητών εικονορροών. Παρουσιάζονται τεχνικές παρεμβολής μειωμένου κόστους σε σύγκριση με το πρότυπο φίλτρο 6 δειγμάτων, με απώτερο στόχο την επιτάχυνση της παραγωγής των πλακιδίων κατά τη διαδικασία αναζήτησης. Η απόδοση των τεχνικών αυτών συγκρίνεται με αυτή των ευρέως διαδεδομένων τεχνικών ως προς την προκύπτουσα ποιότητα και το χρόνο επεξεργασίας. Η μελέτη βασίζεται στη χρήση ενός τυπικού αλγορίθμου κλασματικής εκτίμησης κίνησης για το πρότυπο H.264/AVC, και επομένως, ευνοεί το σχεδιασμό κωδικοποιητών βασισμένων στο πρότυπο αυτό. Κατόπιν, συνδυάζονται υπερσύγχρονες μέθοδοι υπερ-ανάλυσης και κωδικοποίησης με στόχο τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας του κωδικοποιητή και την ελάττωση της πολυπλοκότητας. Η προτεινόμενη προσέγγιση βελτιώνει το γενικευμένο σχήμα συμπίεσης με αποδεκάτιση και κβάντιση, αφενός εισαγάγοντας τεχνικές υπερ-ανάλυσης χαμηλής πολυπλοκότητας για την υπερδειγματοληψία των δεδομένων στην πλευρά του αποκωδικοποιητή, αφετέρου εξερευνώντας και βελτιστοποιώντας τις διεργασίες αποδεκάτισης / υπερδειγματοληψίας. Σε σχέση με το συμβατικό σχήμα κωδικοποίησης, το εμπλουτισμένο σχήμα επιτυγχάνει βελτίωση της ποιότητας και της πολυπλοκότητας, ενώ μπορεί εύκολα να παραμετροποιηθεί προκειμένου να υποστηρίζει οποιοδήποτε υφιστάμενο σχήμα κωδικοαποκωδίκευσης όπως το Η.264/AVC και το HEVC. Η προτεινόμενη προσέγγιση βασίζεται αρχικά στη μελέτη της παραμετροποίησης του γενικευμένου σχήματος με ευρέως διαδεδομένες τεχνικές μετασχηματισμού διαστάσεων, επιτυγχάνοντας βελτιωμένη τιμή κορυφής λόγου σήματος-θορύβου κατά 2 έως 4 dB σε σχέση με τα συμβατικά σχήματα. Εν συνεχεία εισαγάγεται ο αλγόριθμος L-SEABI, ένας νέος αλγόριθμος υπερ-ανάλυσης μέσω του οποίο αυξάνεται η τιμή του κρίσιμου δυφιορρυθμού στο επίπεδο των 10 Mb/s. Ο αλγόριθμος αποτιμάται και σε σύγκριση με άλλες λύσεις υπερδειγματοληψίας από τη βιβλιογραφία. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν βελτίωση της ποιότητας κατά 5 dB σε σχέση με τις απλές τεχνικές παρεμβολής και ελάττωση του χρόνου υπολογισμού κατά τρεις τάξεις μεγέθους σε σχέση με τις μεθόδους τεχνολογικής αιχμής. Τέλος, βασιζόμενοι στα χαρακτηριστικά του αλγορίθμου L-SEABI εισαγάγουμε τεχνικές παραλληλοποίησης για υλοποιήσεις σε μονάδες επεξεργασίας γραφικών και συστοιχίες επιτόπια προγραμματιζόμενων πυλών. Οι προτεινόμενες τεχνικές επιταχύνουν την ανακατασκευή περιεχομένου υπερ-υψηλής ευκρίνειας, επιτυγχάνοντας τριπλάσια απόδοση από τη συμβατική απαίτηση πραγματικού χρόνου σε μονάδες επεξεργασίας γραφικών μέσης απόδοσης και τουλάχιστον εννεαπλάσια απόδοση σε μονάδες επεξεργασίας γραφικών υψηλής απόδοσης. Αντίστοιχα αποτελέσματα της υλοποίησης σε FPGA καταδεικνύουν τετραπλασιασμό της απόδοσης των συμβατικών απαιτήσεων πραγματικού χρόνου σε μονάδες χαμηλής ολοκλήρωσης και 69 φορές ταχύτερη απόδοση στη μονάδα Virtex 7 2000t.

show abstract

Adaptive down-sampling video coding

Cited by 10 publications

References 10 publications

Quality Driven Frame Rate Optimization for Rate Constrained Video Encoding

Quality Driven Frame Rate Optimization for Rate Constrained Video Encoding

Bitrate control using a heuristic spatial resolution adjustment for a real-time H.264/AVC encoder

Παράλληλες Διεργασίες Και Εφαρμογές Σε Επεξεργασία Εικόνων Και Εικονορροών

Contact Info

Product

Resources

About