It is shown that the current direction of increasing the safety of information resources when transmitting information in info-communication systems is the use of methods of steganographic instruction in video imagery. The effectiveness of such methods is significantly increased when used in a complex of methods of concealment, which are based on the principles of inconsistent and cosmic communication. At the same time, existing methods of steganographic are used in the process of insertion of information mainly only laws, empty features of visual perception of video images. So, it is justified that the scientific and applied problem, which is to increase the density of embedded messages in the video container with a given level of their reliability, is relevant. The solution of this problem is based on the solution of the contradiction, which concerns the fact that increasing the density of embedded data leads to a decrease in the bit rate of the video container, steganalysis stability, reliability of special information, and video container. Therefore, the research aims to develop a methodology for the steganographic embedding of information, taking into account the regularities of the video container, which are generated by its structural and structural-statistical features. The solution to the posed problem of applying steganographic transformations is proposed to be realised by methods of indirectly embedding parts of the hidden message in certain conditions or functional relationships. The possibility of creating steganographic transformations regarding the indirect embedding and extraction of hidden information in a multiadic basis by modifying the underlying basis system within an admissible set is demonstrated. It is shown that the multiadic system, which is created in the spectral space of DCT transforms, has the potential to form a set of admissible modifications of basis systems.
PL
Wykazano, że aktualnym kierunkiem zwiększania bezpieczeństwa zasobów informacyjnych przy przesyłaniu informacji w systemach info-komunikacyjnych jest stosowanie metod instrukcji steganograficznej w obrazach wideo. Skuteczność tych metod znacznie wzrasta, gdy są one stosowane w zespole metod ukrywania, które opierają się na zasadach bezpośredniego i pośredniego osadzania komunikatów. Jednocześnie istniejące metody steganografii wykorzystują w procesie osadzania informacji głównie wzorce generowane przez cechy percepcji wizualnej obrazów wideo. Tak więc, uzasadnione jest, że istotnym jest problem naukowy i praktyczny polegający na zwiększeniu gęstości osadzonych wiadomości w kontenerze wideo z danym poziomem ich wiarygodności. Sednem tego problemu jest rozwiązanie kontrowersji, że wzrost gęstości osadzonych danych prowadzi do spadku przepływności kontenera wideo, odporności na steganoanalizę, wiarygodności informacji specjalnych i kontenera wideo. Dlatego celem pracy jest opracowanie metodyki steganograficznego osadzania informacji uwzględniającej prawa kontenera wideo, które są generowane przez jego cechy strukturalne i konstrukcyjno-statystyczne. Rozwiązanie postawionego problemu w zakresie zastosowania przekształceń steganograficznych proponuje się zrealizować metodami pośredniego osadzania części ukrytego komunikatu w pewnych warunkach lub zależności funkcjonalnych. Wykazano możliwość tworzenia przekształceń steganograficznych odnośnie pośredniego wbudowania i ekstrakcji ukrytych informacji w bazie wieloaddycznej poprzez modyfikację podstawowego układu bazowego w ramach dopuszczalnego zbioru. Udowodniono, że układ wieloadyczny, który powstaje w przestrzeni spektralnej transformat DCT, ma potencjał do tworzenia zbioru dopuszczalnych modyfikacji układów bazowych.
The paper presents a new concept of video presentation for subjective quality evaluation methods with a reference given in parallel. The idea is to split a full resolution video into an n-picture matrix and encode each cell differently to compare aspects of processing such as encoding parameters or lossy compression algorithms. Conducted experiments show that it is possible to get more accurate results, shortening the time of evaluation at least by half with a less complicated and cheaper experimental station.
PL
Artykuł prezentuje nową metodę oceny jakości materiału wideo. Koncepcja tej metody zakłada prezentację poddawanego ocenie materiału testowego równolegle z materiałem odniesienia, co ułatwia sformułowanie właściwej oceny. Nowatorskim pomysłem jest podział obrazu wideo w pełnej rozdzielczości na n-obrazową macierz. Każda komórka takiej macierzy może być zakodowana z innymi parametrami kompresji. W artykule zaprezentowano wyniki eksperymentów z zastosowaniem podziału na cztery części. Przeprowadzone analizy pokazują, że możliwe jest uzyskanie dokładniejszych wyników w krótszym czasie w porównaniu do klasycznej metody oceny.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents a video encoding method in which noise is encoded using a novel parametric modelrepresenting spectral envelope and spatial distribution of energy. The proposed method has been exper-imentally assessed using video test sequences in a practical setup consisting of a simple, real-time noise reduction technique and High Efficiency Video Codec (HEVC). The attained results show that the use ofthe proposed parametric modelling of noise can improve the subjective quality of reconstructed videoby approximately 1.8 Mean Opinion Scope (MOS) points (in 11-point scale) related to the classical videocoding. Moreover, the present work confirms results attained in the previous works that the usage ofeven sole noise reduction prior to the encoding provides quality increase.
Przedmiotem tej pracy jest projekt autorskiego transkodera obrazów, które zostały zapisane w strumieniach bitowych zgodnych z nową normą MPEG-H HEVC. Podstawą działania prezentowanego transkodera jest eliminacja wybranych współczynników przekształcenia DCT ze strumienia danych, łatwej do realizacji zarówno na platformie programowej jak i sprzętowej. Opracowana technika daje możliwość uzyskania od kilku do 10% redukcji prędkości strumienia danych przy spadku jakości obrazów po transkodowaniu w zakresie 0,2-0,5dB.
EN
The paper describes a design of a video transcoder that is able to process video streams stored in MPEGH HEVC compatible bitstreams. The principle of operation of the presented transcoder is the removal of selected quantized transform coefficients from the bitstream, giving the possibility of its ultra-fast software and hardware implementation. The developed technology enables the reduction of bitrate from a few to 10% reduction of bitrate with a decrease in image quality of 0.2-0.5dB.
W pracy przedstawiono nową metodą szybkiego wyboru trybu kodowania wewnątrzobrazowego INTRA w koderze standardu HEVC. Podstawą opracowanej metody jest szczegółowa wiedza o częstości wybierania przez koder poszczególnych trybów kodowania wewnątrzobrazowego, w zależności od żądanej prędkości bitowej, rozdzielczości obrazu oraz jakości zakodowanego obrazu. Realizacja programowa opracowanej metody pozwoliła na pokazanie, że można płynnie regulować stopień przyspieszenia kodera i efektywność kodowania za jego pomocą.
EN
The paper presents a new method of fast coding mode decision in the HEVC INTRA video encoder. The basis of the method is a detailed knowledge about frequency of using of individual coding modes in the encoder depending on the desired bitrate, spatial resolution of images, and the quality of coded images. Experiments showed a possibility of controlling the level of computations in the encoder at the cost of efficiency of video encoding.
W komunikacie przedstawiono konfigurowalny cyfrowy akcelerator predykcji wewnątrzramkowej przeznaczony dla enkodera wideo standardu H.264. Akcelerator realizuje predykcję typu „intra” dla makrobloków luminancji o wymiarach 4×4 i 16×16. Akcelerator wstępnie zaimplementowano w układzie FPGA, gdzie został on pomyślnie zweryfikowany, a następnie zaimplementowano go w układzie ASIC w technologii UMC 90 nm. Szczegółowe wyniki testów akceleratora ASIC zostały porównane z innymi dostępnymi w literaturze. Funkcjonalność akceleratora została szczegółowo opisana w komunikacie. System testujący został zoptymalizowany do współpracy z programem x.264 pracującym pod kontrolą systemu operacyjnego Linux i jest przeznaczony do sprzętowej akceleracji kompresji wideo w standardzie HD. Ze względu na niewielki pobór mocy oraz małą powierzchnię rdzenia opisany akcelerator może łatwo zostać zintegrowany z sensorem wizyjnym.
EN
In the paper a customizable digital intra-prediction accelerator for the H.264 video compression encoder has been described. The accelerator performs 4×4 and 16×16 luma macroblock prediction. The accelerator was initially implemented in the FPGA, where it has been successfully verified and then it has been implemented in an ASIC using the 90 nm UMC technology. Detailed test results of the accelerator ASIC were compared to other results available in the literature. Functionality of the accelerator has been described in detail in the paper. The testing system has been optimized for easy integration with the x.264 encoder software running under Linux OS and is devoted to accelerate HD video compression. Due to the low power consumption and a small area of the core described accelerator can be easily integrated with the video sensor.
Przedstawiono architekturę i wyniki implementacji sprzętowego kodera H.264/AVC przeznaczonego do kompresji sygnału wizyjnego w warunkach małego opóźnienia transmisji. Koder w całości opracowano przez wyspecyfikowanie w języku VHDL i zaimplementowanie w układzie FPGA Arria II GX. Osiągnięta wydajność zapewnia obsługę standardów HDTV. Dzięki zastosowaniu zaawansowanego schematu wyboru trybu używającego optymalizacji RD, koder uzyskuje znacznie lepszą efektywność kompresji w porównaniu do innych rozwiązań opisanych w literaturze.
EN
The paper presents the architecture and implementation results of the H.264/ AVC hardware encoder dedicated to compress videos in Iow delay conditions. The encoder was developed by the author by the specification at the VHDL level and the implementation in the FPGA Arria IIGX device. The achieved throughput allows the support for HDTV resolutions. Due to the advanced modę selection scheme based on the RD optimization, the encoder achieves a much better compression efficiency compared to other solutions described in literature.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W komunikacie przedstawiono konfigurowalny cyfrowy akcelerator transformacji DCT przeznaczony dla enkodera wideo standardu H.264. Akcelerator realizuje także odwrotną transformację DCT oraz kwantyzację i dekwantyzację. Akcelerator początkowo zaimplementowano w układzie FPGA. Został on pomyślnie zweryfikowany, a następnie zaimplementowany w układzie ASIC w technologii UMC 90 nm. Szczegółowe wyniki testów akceleratora ASIC zostały porównane z innymi dostępnymi w literaturze. Funkcjonalność akceleratora została szczegółowo opisana w komunikacie. System testujący został zoptymalizowany do współpracy z programem x.264 pracującym pod kontrolą systemu Linux i jest przeznaczony do sprzętowego wspierania kompresji wideo w standardzie HD. Ze względu na niewielki pobór mocy oraz małą powierzchnię rdzenia opisany akcelerator może łatwo zostać zintegrowany z sensorem wizyjnym.
EN
In the paper a customizable digital Discrete Cosine Transform accelerator for the H.264 video compression standard has been described. The accelerator also performs the inverse DCT, quantization and dequantization. The accelerator was initially implemented in the FPGA. It has been successfully verified, then implemented in an ASIC using the 90 nm UMC technology. Detailed test results of the accelerator ASIC were compared to other results available in the literature. Functionality of the accelerator has been described in detail in the paper. The testing system has been optimized for easy integration with the x.264 encoder software running under Linux OS and is devoted to accelerate HD video compression. Due to the low power consumption and a small area of the core described accelerator can be easily integrated with the video sensor.
In this paper we present a new method for key frame detection. Our approach is based on a well-known algorithm of the Restricted Boltzmann Machine (RBM), which is a pivotal step in our method. The frames are compared to the RBM matcher, which allows one to search for key frame in the video sequence. The Restricted Boltzmann Machine is one of sophisticated types of neural networks, which can process the probability distribution, and is applied to filtering image recognition and modelling. The learning procedure is based on the matrix description of RBM, where the learning samples are grouped into packages, and represented as matrices. Our research confirms a potential usefulness for video key frame detection. The proposed method provides better results for professional and high-resolution videos. The simulations we conducted proved the effectiveness of our approach. The algorithm requires only one input parameter.
In this paper, a detailed analysis of the content of the bitstream, produced by the HEVC video encoder is presented. With the use of the HM 10.0 reference software the following statistics were investigated: 1) the amount of data in the encoded stream related to individual frame types, 2) the relationship between the value of the QP and the size of the bitstream at the output of the encoder, 3) contribution of individual types of data to I and B frames. The above mentioned aspects have been thoroughly explored for a wide range of target bitrates. The obtained results became the basis for highlighting guidelines that allow for efficient bitrate control in the HEVC encoder.
Rozważa się proste systemy telewizji swobodnego punktu widzenia, które są stosunkowo tanie zarówno podczas budowy, jak i podczas eksploatacji. Bardzo skrótowo omówiono także związane z takimi systemami nadal otwarte problemy badawcze oraz normalizacyjne. Artykuł ponadto dotyczy systemu telewizji swobodnego punktu widzenia, który jest rozwijany w Katedrze Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki Politechniki Poznańskiej. Te rozważania wspierają główne przesłanie pracy, że proste i tanie systemy telewizji swobodnego punktu widzenia mogą być dostępne w ciągu zaledwie kilku lat.
EN
The paper deals with simple free-viewpoint television systems that are relatively cheap both by construction and by operation. The still open research problems and standardization issues are also briefly discussed. The paper also reports briefly the free-viewpoint television system that is under development in Chair (Department) of Multimedia Telecommunications and Microelectronics at Poznań University of Technology. These considerations support the main message of the paper, which proclaims that simple and low-cost free-viewpoint television is feasible in the next few years.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono konfigurowalny cyfrowy akcelerator estymacji ruchu przeznaczony dla enkodera wideo standardu H.264. Akcelerator został zaimplementowany w technologii FPGA oraz w układzie ASIC w technologii UMC 90 nm. Obie implementacje zostały zweryfikowane, a szczegółowe wyniki pomiarów akceleratora ASIC zostały porównane z innymi dostępnymi w literaturze propozycjami. System został zoptymalizowany do współpracy z oprogramowaniem x.264 i jest przeznaczony do sprzętowego wspierania kompresji wideo.
EN
In the paper a configurable digital motion estimation accelerator for H.264 video compression standard has been described. The accelerator has been implemented in the FPGA and then in the ASIC using the 90 nm UMC technology. These two implementations were successfully verified. Detailed measurement results have been compared with results presented in some papers in the topic of video compression. The system has been optimized for easy integration with x.264 encoder software and is devoted to accelerate video compression.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono nowatorską metodę asynchronicznej wymiany danych pomiędzy modułami lokalnie synchronicznymi w systemie GALS. Metoda ukierunkowana jest na minimalizację poboru mocy w złożonych układach kompresji sygnału obrazu oraz sygnału wizyjnego. Rozwiązanie polega na implementacji modułów nadrzędnych dla poszczególnych bloków kodera, które wyposażone są w interfejsy asynchroniczne umożliwiające blokowanie lokalnego sygnału zegarowego. W artykule zaprezentowano wyniki eksperymentalne otrzymane po zastosowaniu przedstawionej metody w układzie kodera Motion JPEG2000.
EN
In the paper there is presented a novel method of asynchronous data exchange between locally synchronous blocks of a GALS system. The method is oriented toward the minimization of power consumption within complex image or video compression designs. The solution is based on implementation of the asynchronous modules for individual functional blocks of the encoder, which are equipped with asynchronous interfaces and enable gating of a local clock signal. In the article there are presented experimental results obtained after adopting the method in the Motion JPEG2000 encoder design.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper reports an adaptive three dimensional discrete cosine transform (3D-DCT) based motion level prediction algorithm which determines the optimal cube for 3D-DCT based compression technique by analyzing the motion content of the video sequence. Irrespective of the motion levels in the video sequence the generally used cube size is [8 × 8 × 8], but the proposed algorithm reported in this paper will adaptively choose the cube size in relation to the motion level of video sequence. The effectiveness of the algorithm can be verified by performing Rate Vs distortion comparison with different motion level sequences. Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) has been taken as a measure of distortion. Experimental results reveals that without any motion compensation technique ,the proposed 3D-DCT algorithm which adaptively selects the cube size relative to the motion content of video sequence gives better performance in terms of reduction in the data rate and speed up the encoding process compared to the existing 3D-DCT based video compression algorithm.
PL
W artykule opisano algorytm kompresji video bazujący na adaptacyjnej trójwymiarowej dyskretnej transformacie kosinusowej i przewidywaniu poziomu ruchu. W sposób adaptacyjny dobierany jest rozmiar sześcianu. Weryfikacji dokonano przez porównanie szybkości względem zniekształceń dla różnych sekwencji ruchu.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The presented system is based on the Virtex6 FPGA and several supporting devices like a fast DDR3 memory, small HD camera, microphone with A/D converter, WiFi radio communication module, etc. The system is controlled by the Linux operating system. The Linux drivers for devices implemented in the system have been prepared. The system has been successfully verified in a H.264 compression accelerator prototype in which the most demanding algorithms like DCT, inter-prediction and intra-prediction have been implemented in the hardware.
PL
Przedstawiony system bazuje na układach FPGA Virtex6 i dodatkowych układach jak: szybka pamięć DDR3, mała kamera HD, mikrofon, moduł radiowy WiFi, itp. Opisany system prototypowania został pomyślnie zweryfikowany poprzez realizację prototypu akceleratora kompresji video H.264 w którym najbardziej wymagające algorytmy jak DCT, inter-predykcja i intra-predykcja zostały zaimplementowane sprzętowo.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the multi-view video coding, both temporal and interview redundancies can be exploited by using standard block-based motion estimation (BBME) technique. In this paper, an extensive review of BBME algorithms proposed within the last three decades is presented. Algorithms are divided into five categories: 1) based on the search position number reduction; 2) multiresolution; 3) based on the simplification of matching criterion; 4) fast full search; 5) computation-aware. Algorithms are compared in terms of their efficiency and computational complexity.
The paper presents the methodology for 3D video subjective quality evaluation. Described methodology was designed to compare different 3D video compression technologies without an influence of any particular displaying or rendering technology. In addition detailed step by step description of test session design and preparation is provided. Experimental results for state-of-the-art 3D encoders are also included. All tests were conducted on two 3D monitors (polarization and autostereoscopic) thus influence of different displaying technologies on 3D video quality assessments has also been evaluated.
Pokazano, jak dużą cześć całkowitego ruchu telekomunikacyjnego stanowi ruch związany z przesyłaniem obrazu ruchomego i przedstawiono skrótowy przegląd technik kompresji obrazu ruchomego. Na tym tle pokazano nową normę bardzo efektywnego kodowania wizyjnego (High Efficiency Video Coding - HEVC). Nową normę i związaną z nią technikę kompresji opisano z perspektywy wprowadzania nowych usług multimedialnych. W ostatniej cześoi artykułu omówiono pokrótce prace normalizacyjne związane z jednej strony z samą normą HEVC, a z drugiej strony - z jej planowanymi rozszerzeniami dotyczącymi kompresji obrazów stereoskopowych i trójwymiarowych.
EN
The considerations of the paper start with the discussion about the role of video transmission in the total telecommunication traffic. Then, a very brief overview is given for the international video compression standards. The above mentioned introductory considerations precede the introduction to the norm of HB/C (High Efficiency Video Coding). The new standard and the corresponding compression technology arę briefly described from the point of view of the new multimedia services. Therefore the last part of the paper contains a brief description of the HEVC-related standardization activities as well the description of the planned HD/C extensions for scalable and multwiew and 3-D video extensions.
Przedstawiono nową technikę bardzo efektywnego kodowania wizji - HEVC, która znajduje się w końcowej fazie procesu normalizacyjnego w ISO i ITU. Przedstawiono także rozszerzenia techniki HEVC dla kodowania sekwencji wielowidokowych oraz obrazów trójwymiarowych w reprezentacji MVD (multiview + depth). Dla wspomnianych rozszerzeń techniki HEVC omówiono wyniki eksperymentalne określające uzyskiwaną efektywność kompresji.
EN
The paper deals with the new video compression technology called "High Efficiency Video Coding" that is in the final stage of standardization by ISO and ITU. The HEVC technology yields 50% reduction of the bitrates as compared to the commonly used state-of-the-art AVC technology (ITU-T Rec. H.264, ISO/IEC International Standard 14496-10 called MPEG-4 part 10). Described are also HEVC extensions for multiview video compression as well as for compression of 3-dimensional video. For the abovementioned HEVC extensions some experimental results are discussed in the context of compression performance assessment.
The significance of the wavelet analysis with motion compensation, due to numerous applications in the area of scalable video coders, has grown significantly in importance in the recent years. Wavelet-based coders are attractive alternative to popular hybrid coders (MPEG 2, H.264), due to natural feature of full scalability (temporal, spatial and SNR scalability), allowing to control the picture size and transmission bitrate [3, 8, 9, 10]. The scalability of the coders is a fundamental feature while deploying within the heterogeneous networks. In the paper results of experimental research of ompression efficiency with usage of patiotemporal scalability was presented. Tab. 1 presents experiment results as PSNR values for bitrates from 128 to 704 kbps for spatial and temporal scalability. Presented results show that wavelet video coders are suitable for scalable video coding. Despite the fact that coding efficiency decrease when scalability is used, obtained picture is correct and legible.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.