基于整数变换的全零块判决方法

H．263中的运动搜索和变换域编码是运算量很大的部分，也是影响系统实时性能的瓶颈，为了减少图像编码的运算量，在采用整数变换代替浮点DCT变换的基础上，提出了一种全局判决方法，即在运动搜索中和变换前进行全零块判决。该方法是根据整数变换和量化结果为零的特点，在运动搜索中，对差值块先进行全零块判决，如果找到全零块，就停止搜索，以省却以后的搜索运算和全零块的整数变换以及相应的量化运算，由于其可在基本保持H．263原有编码算法图像质量的同时，减少运算量和缩短码流，从而大幅度提高了编码器的编码效率。     

基于AVS整数变换的全零块判决方法的研究

AVS中的运动搜索和变换域编码是运算量很大的部分,也影响了系统的实时编码效率。该文重点介绍了全零块判决方法的改进,即在运动搜索中对差值块先进行全零块判决,以减少整数变换和相应的量化运算,从而提高了编码效率,以及DCT的相关知识。利用VC6.0对源代码和修改后的代码进行了仿真实验,验证了改进后的代码比源代码在全零块判决效率上有了很大的提高。     

快速AVS帧内预测模式选择算法

针对AVS视频编码算法降低计算量问题,结合相邻块最佳模式相关性和全零块检测算法,提出一种快速AVS帧内预测模式选择算法。该算法根据相邻宏块的预测模式预先判别待编码宏块的预测模式,若预测模式符合提前中止阈值则停止对其他模式的搜索。通过大量实验得到了对各种图像序列普遍适用的中止阈值经验公式。推导出仅与量化参数QP有关的最佳8×8全零块判决阈值,在模式搜索过程中若预测模式满足全零块判决阈值,就停止对剩余模式的搜索。实验结果表明,在编码效率相当情况下,帧内预测搜索时间减少了15.81%~40.76%。     

H.264中运动搜索的自适应提前退出算法

在视频编码标准H.264中,运动搜索是占用编码时间最多的模块。为降低其运算量,基于4×4整数变换,在运动搜索算法中引入全零块判决机制,通过在整像素和1/2像素运动搜索过程中分别定义自适应的门限值来提前中止最匹配运动矢量的搜索。仿真结果表明,在编码性能损失很小的情况下,该算法可以大大降低运动搜索的复杂度。     

H.264/AVC中最佳零块判决技术研究

H．264通过在变换与量化模块中使用尺度因子矩阵来降低其运算复杂度，文章通过消除变换与量化模块中的尺度因子矩阵而推导出了仅与量化参数QP有关的最佳零块判决阈值，然后提出了结合零块判决的运动搜索算法，并进行了仿真测试，实验结果表明：该算法非常适合于中低码率的实时视频编码应用。     

全零块预判的运动估计及模式选择早结束研究

针对全零DCT（Discrete Cosine Transform）系数块,为避免对其进行变换和量化操作以减少编码器的运算量,基于全零块预判的本质,根据DCT系数分布的特性,结合H.264/AVC整数变换和量化的特点,提出了一种预先判断全零DCT系数块的新方法。同时,针对H.264/AVC高精度运动矢量和多编码模式的高复杂度,通过分析最佳匹配块搜索的本质,提出了基于全零DCT系数块预判准的运动估计和模式选择早结束算法。实验结果表明,与已有基于全零块准则的快速运动估计算法相比,其实际搜索点数均有较明显的减少。     

AVS-M中基于准零块检测的快速率失真算法

一个4×4块在变换、量化后各元素的绝对值和若不大于1,称该块为“近似零块”或“准零块”,AVS-M编码时就认为该4×4块的残差全为零,对该块的变换、量化、反量化、反变换运算都是没有必要的,在实际的低码率应用中,一般有70%-90%的4×4块变换、量化后为准零块。提出一种准零块的检测方法,只额外增加对非准零块各元素平方和(SSD)的计算,减少了率失真中的70%-90%变换、量化、反量化、反变换运算,编码性能基本不变。     

多解析度自适应零块判决算法

在视频会议等应用中,视频编码的速度是保证系统实时性的关键.为了减小视频编码的运算量并提高系统的整体性能,提出了多解析度的自适应零块发现判决算法.多解析度通过对图像的子采样从而大幅度降低了搜索最佳匹配块的次数;而自适应的零块判决算法使得运动搜索速度收敛的更快,在不影响图像质量的前提下提高了编码的效率,并且减少了后续模块(DCT、量化等)所占用的时间.利用H.263算法进行了测试,结果显示在图像主客观质量基本不变的前提下,编码时间最多减少了近40%.     

H.264/AVC全零块检测算法原理及性能分析

在进行变换和量化前进行全零块检测,能大大节省消耗在DCT变换这一费时环节的时间,同时不会影响编码质量,全零块检测技术在实现实时编码场合中有着广泛的应用。本文在理论上对H.264/AVC的全零块检测原理进行深入分析,给出4×4全零块检测的一般模型,从检测率及时间性能上比较几个针对H.264/AVC的全零块检测算法,可为研究者在实际应用中实现或选择全零块检测算法提供依据。     

AVS-M帧间预测模式快速选择算法的研究

AVS-M是我国拥有自主知识产权的数字音视频编码系列标准的移动视频标准.AVS-M采用率失真优化(RDO)技术进行帧间模式的选择,增加编码过程中宏块进行模式选择的计算复杂度.本文提出一种快速的帧间模式选择算法.该算法首先对SKIP模式提前判决,再采用二分搜索法对帧间模式的选择,对于宏块层的模式划分采用MAD(平均绝对差...     

基于AVS-M的帧间模式快速选择算法

AVS-M是中国自主制订的数字音视频编码系列标准(AVS)中的移动视频编码标准。AVS-M采用了可变块尺寸运动估计和率失真优化模式判决,增加了编码器的复杂度。针对AVS-M帧间预测多预测块模式的特点,文中提出一种选择预测块模式的方法,可以有效地减少判决的模式数量。实验结果表明,该方法保证了视频质量,提高了编码器的编码速度。     

用于移动终端的低复杂度快速模式选择算法

针对移动终端硬件计算能力不足的问题,提出了一种高性能、低复杂度的帧间快速模式选择算法。根据4×4整数DCT变换的特点,提出了一种基于全零块检测的运动估计提前中止策略;并针对H.264多模式预测编码的特点,进一步将宏块的全零块检测作为帧间编码模式快速选择的依据。实验测试表明,该算法可以在不损失率失真性能的情况下,有效降低H.264编码计算量,平均能降低31.84%的编码时间,最大能降低63.82%的编码时间。     

基于全零块及方向一致性的H.264帧间快速模式选择算法

帧间模式选择是H.264编码器中最耗时的部分。提出一种基于全零块和运动方向一致性的新的快速模式选择算法。该算法首先定义了绝对全零块充分条件和相对全零块必要条件,并按照这两个条件将宏块分成4大类,然后在每一大类中利用宏块周边块的运动状态及该宏块在SKIP模式下的率失真代价将宏块进一步分类,缩小该宏块的候选预测模式范围。实验结果表明,该算法能够极大提高帧间模式选择的速度,并且所带来的PSNR损失和码率增加几乎可以忽略。     

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。     

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。     

基于径向基函数网络的H.264全零块检测算法

针对目前全零块检测算法准确率不高的问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络(NN)的全零块检测算法。通过分析H.264的编码特点,选取了绝对误差和(SAD)、变换绝对差值和(SATD)、编码块类型、率失真优化(RDO)代价、量化系数(QP)、参考块的全零块情况6个特征,考虑了哈达玛变换(HT)中应该使用SATD的情况,采用最小二乘法得到QP与RBF网络宽度参数的关系,根据参考块是否为零,设计了两个分类器来区分全零块与非全零块。在保证图像质量和编码率不变的前提下,平均能提高编码速度50%以上,实验结果表明,利用RBF神经网络很好地提高了全零块检测准确率和编码效率。     

H.264块运动估计自适应快速搜索算法研究

H.264视频编解码标准中由于运动搜索部分占整个编码时间的权重很大,所以运动搜索算法的优劣直接影响整个编码的效率。对编码运动估计理论进行了研究,采用六边形和小菱形相结合的方法,提出了一种新的自适应快速搜索算法来改善搜索效率。自适应快速搜索算法模式由当前块运动强度来决定,当当前块处于剧烈运动时,该算法选择六边形图形搜索算法;当当前块处于缓慢运动时,该算法选择小菱形图形搜索算法。实验结果表明该算法相比其他自适应算法以及单纯使用一种搜索图形节约了搜索时间,同时率失真性能影响甚微。