H.264中基于时空相关性的帧间模式选择算法

帧间块模式选择是H.264视频编码器巾比较耗时的模块之一,为降低H.264视频编码器帧间模式选择的复杂度,提出了一种利用宏块的时空相关性实现帧间模式快速选择的方法.该算法通过对视频序列连续帧的时间相关性和相邻宏块的空间相关性进行统计、分析,首先得到宏块模式转换的统计分布规律,并根据此规律得到宏块的初始候选模式;然后利用基于主宏块的宏块跟踪,找到最相关宏块,再由率失真门限筛选出最佳编码模式.仿真实验结果表明,该快速模式选择算法可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低了编码器的计算复杂度,平均节省编码时间约64%,平均信噪比下降约0.31 dB.     

一种AVS-M帧间预测模式快速选择算法

针对AVS-M帧间编码模式的复杂性,在对帧间预测编码最佳模式选择统计结果分析的基础上,提出了一种模式分类的帧间预测模式快速选择算法.该算法将全部编码模式进行分类,对SKIP模式采用提前终止判决,而对其它模式通过判别宏块的一致性和比较宏块的空时相关性逐类型比较.实验表明,与全模式选择算法相比,该算法的计算次数减小了52.5%~85.8%,在保持编码效率和重建图像质量的同时提高了编码速度.     

基于时空相关的H.264多参考帧快速选择算法

H.264/AVC视频编码标准采用的多参考帧技术改善了视频质量,但同时也增加了编码复杂度。为避免搜索多余的参考帧,提高H.264编码器的编码效率,基于视频序列帧间具有较强时间相关性、相邻宏块具有较强时空相关性,提出了一种多参考帧选择算法。该算法根据视频序列的帧间时间相关程度确定参考帧个数;由相邻宏块的时空相关性自适应确定当前宏块的编码模式及其最佳参考帧。实验结果表明,与校验模型JM16.2相比,该算法在编码质量几乎不变的情况下,平均可节约60%的编码时间。     

一种适用于AVS的快速帧间模式选择算法

音视频编码标准和H.264在帧间编码时采用变长块编码,导致在使用全部模式时计算复杂度较高。为此,提出一种基于运动向量场同质性测量和宏块时空相关性预测的帧间模式选择算法。利用相邻块和参考帧的对应块判断当前宏块是否使用帧间16×16模式,如果不使用该模式,则利用帧间8×8模式产生的运动向量预测宏块的帧间模式。实验结果证明,在峰值信噪比几乎相同的情况下,该算法与全模式相比可平均减少41.2%的编码时间。     

基于H.264的快速帧间模式选择算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧间模式选择算法.该算法利用宏块的图像内容特征和量化参数,对宏块帧间编码模式进行预选择,从而有效跳过不必要的帧间预测待选模式,提高了编码速度.实验结果表明,该算法在保持图像质量和码率变化很小的前提下,平均编码时间减少了39.14%.     

基于统计分析的快速模式选择方法

为了解决H.264/AVC中帧间模式选择的计算复杂度,分析了帧间模式的统计特性,提出了一种新的快速帧间模式选择方法.通过帧间模式编码的统计分析,确定模式选择中的备选模式集合;利用时间和空间上相邻已编码宏块的相关性,预测当前宏块的率失真代价,作为提前中止阈值.实验结果显示,相对于H.264/AVC JM 10.2,该方法实现了70％以上的宏块只进行一至两次的率失真代价处理即可获得最佳的编码结果,在保持PSNR不变的情况下,平均码率增加了0.5％,计算复杂度缩小了将近61.8％.     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

一种基于快速模式选择的H.264跳帧转码算法的研究

为使视频数据适应异构网络和不同终端设备,基于最新视频编码标准H.264的跳帧转码技术成为当前的研究热点。针对在H.264跳帧转码过程中,对所有帧间候选模式进行运动估计而耗费巨大计算资源等问题,在分析相邻帧对应宏块编码特性的基础上,提出一种基于宏块时域相关性的快速模式选择算法。该算法首先统计不同特性视频序列相邻帧对应宏块编码模式的相关性;选取相关性高的模式作为编码模式可选集合,以减少模式选择遍历数目;在对当前宏块进行编码时,根据前一帧对应宏块的模式从上述集合中选取模式进行遍历,以实现率失真优化算法的提前终止。实验结果表明,该算法在控制比特率增长4%的情况下,缩减编码时间近25%,说明算法在保证视频图像具有较好质量的前提下,能够有效降低算法的时间复杂度。     

H.264/AVC帧间预测编码模式快速选择算法

通过对H.264/AVC帧间预测模式选择的实验观测,发现最近采用的SKIP/DIRECT模式或者16×16宏块模式,和当前块的选择模式有着空间和时间上的关联。依据这一现象,提出了一种快速的帧间自适应宏块模式选择算法。从验证模型JM7.6上的实验结果来看,在保持图像编码质量,视频编码比特没有太大增加的情况下,该算法对变化不是很剧烈的视频序列,可节省近50%的编码时间,对变化较为剧烈的视频序列,亦可节省近10%的编码时间,降低了原标准在进行帧间预测时的复杂度,提高了编码器的工作效率。     

一种针对H.264/AVC的帧间模式快速选择算法

为了进一步减小宏块的帧间预测误差,新的视频编码标准H.264/AVC采用了可变块划分运动估计,极大地增加了编码器的复杂度.针对此问题,提出了一种快速的帧间模式选择算法,该算法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,算法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

可分级视频编码空域增强层的快速帧间模式选择算法

针对可分级视频编码(SVC)技术中层间残差预测(ILRP)大大增加了编码复杂度的问题,提出一种快速算法。带残差的帧间预测和不带残差的帧间预测都采用全搜索的预测算法,编码复杂度很大,所提算法分析了增强层带残差的帧间预测和不带残差的帧间预测之间的率失真代价(RDCost)差异,动态判定增强层是否需要采用层间残差预测以减少层间残差预测过程;同时依据层间预测模式相关性,利用基本层最优帧间预测模式指导增强层最优帧间预测模式的选择过程,进一步节省编码时间。实验结果表明,与参考模型JSVM中的算法相比,改进的快速算法在编码质量降低小于0.01dB,码率提高不大于3%的前提下,可节省平均编码时间50%左右,有效地降低了编码复杂度,对于编码器的优化方面有理论参考价值和实际应用意义。     

改进的H.264帧间模式选择算法

针对H.264帧间模式选择算法存在的问题,提出一种帧间模式选择快速算法.算法采用8×8块运动矢量同质性分析对宏块模式进行选择,缩小候选模式范围,降低H.264帧间模式选择算法的计算复杂度;使用模式相关和运动矢量合并对UMHexagonS算法进行优化,减少大量的运动估计搜索点数,取得了较高的编码效率.实验结果表明,与使用UMHexagonS的帧间模式选择算法相比,该算法在峰值信噪比及输出码流码率基本不变的前提下,可以平均减少大约50％的运动估计时间.     

一种基于H.264的快速帧间预测模式选择算法

提出了一种基于H.264的快速帧间预测模式选择算法,该算法针对H.264中帧间预测模式采用的对所有候选模式进行全搜索的方法,提出了一种基于图像运动剧烈程度分级的模式选择算法,达到快速选择预测模式的效果。实验证明,本文提出的模式选择算法与H.264原算法相比在基本保持原算法率失真特性良好的同时较大幅度的提高了编码效率。     

基于时间相关的H.264帧内预测算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧内预测模式选择算法,通过分析帧内预测模式在时间和空间上的相关性,将已编码帧中宏块的帧内预测模式作为当前宏块的候选预测模式,减少了计算的开销。实验结果表明,在图像性能和码率变化不大的情况下,编码时间减少约10%,有利于实时编码的实现。     

基于背景帧的监控和会议视频帧间快速算法

为降低高性能视频编码（High Efficiency Video Coding,HEVC）中监控和会议视频的编码复杂度,减少编码时间,提出了一种基于虚拟背景帧的监控和会议视频帧间编码的快速编码单元（Coding Unit,CU）划分和预测单元（Prediction Unit,PU）模式选择算法。对原始视频序列进行像素统计分析生成虚拟背景帧,利用生成的虚拟背景帧对CU分类。通过分析不同类别的CU继续划分的比例和其纹理复杂度,快速决策当前CU的划分和PU的模式类型。这种利用虚拟背景帧做判决的算法通过减少CU深度和PU模式遍历而降低编码复杂度,达到快速帧间编码的效果。实验结果表明,与HM16.9相比,该算法在峰值信噪比（Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR）平均下降0.07 dB和码率平均增加1.93%的情况下,能平均减少33.31%的编码时间。     

天山典型区卫星雪盖的年内变化特征分析

利用2000年1月~2001年5月位于天山中段的Landsat TM及ETM+卫星遥感数据,提取逐月雪盖信息,结合研究区数字高程模型数据获取不同地形条件、不同垂直带上的雪盖逐月分布状况,从而分析雪盖的空间分布特征和时间变化规律。研究结果表明,年内雪盖面积与海拔带、坡向带、坡度带之间呈现一定的相关性。总体而言雪盖比率随海拔上升而增大,随坡度增大而减小;雪盖边界高度呈现明显夏秋高、冬春低的变化规律;雪盖面积在特定时间段存在东西坡向上的差异,总体差异小于南北坡向的差异。研究结论为天山水资源的合理利用以及气候与环境变化研究提供科学依据。     

基于H.264/AVC视频编码技术的改进算法

在帧间预测编码过程中,为了选择最佳模式,H.264编码器对每种可能的模式进行计算,使用穷举搜索模式选择算法获取最佳模式,而穷举搜索的计算量非常大.根据图像采用的最佳编码模式与其内容的关系,利用图像序列的时/空相关性提出了一种H.264中帧间预测的快速预测模式选择法,改进了H.264时间效率、提高了实时性.     

帧间编码模式选择及其择优早期终止的H.264/AVC快速算法

通过研究H.264/AVC帧间编码中最佳模式分布,提出了3种模式选择早期终止策略,分别对SKIP,P16×16,P16×8和P8×16这3类模式成为最佳编码模式进行判断,适当地结束编码模式选择过程,避免了对后面不可能模式率失真代价的计算,从而减少了帧间编码的计算复杂度。实验结果表明,该算法可以减少H.264/AVC编码器50％～70％的编码时间,同时保持与全搜索算法基本一致的编码性能,峰值信噪比PSNR平均下降0.17 dB左右,编码比特率平均增加2.42％。     

Fast Inter Mode Decision Using Spatial Property of Motion Field

Variable size motion estimation with multiple reference frames has been adopted by the new video coding standard H.264. It can achieve significant coding efficiency compared to coding a macroblock (MB) in regular size with single reference frame. On the other hand, it causes high computational complexity of motion estimation at the encoder. Rate distortion optimized (RDO) decision is one powerful method to choose the best coding mode among all combinations of block sizes and reference frames, but it requires extremely high computation. In this paper, a fast inter mode decision is proposed to decide best prediction mode utilizing the spatial continuity of motion field, which is generated by motion vectors from 4 $, times ,$4 motion estimation. Motion continuity of each MB is decided based on the motion edge map detected by the Sobel operator. Based on the motion continuity of a MB, only a small number of block sizes are selected in motion estimation and RDO computation process. Simulation results show that our algorithm can save more than 50% computational complexity, with negligible loss of coding efficiency.