H.266/VVC分步全零块判决快速算法

为了减少编码计算复杂度,提出分步全零块判决快速算法. 基于硬决策量化公式推导固定阈值,判决出真全零块. 通过与变换块尺寸和量化参数（QP）相关的自适应阈值,判决出伪全零块. 通过提取出8个与量化结果密切相关的特征,基于全连接神经网络（FCNN）对剩余未判决的块进行最后判决. 实验结果表明,提出的分步全零块判决快速算法在Low Delay B和Random Access配置下,在性能平均损失分别仅为0.458%和0.575%的情况下,分别平均减少了7.382%和7.237%的编码复杂度.     

H.264/AVC零值量化DCT系数分级预判算法

在H.264/AVC标准算法中,运动补偿后的残差块经过4×4整数离散余弦变换(DCT)及量化过程后,往往出现大量的零值量化系数(ZQDCT),而这些零值系数完全可以通过提前判别来省略其变换量化过程.为了减少ZQDCT的冗余计算,在分析提取出最佳全零块判决阈值的基础上,结合高斯分布模型和DCT系数能量"Z"形分布特性,提出了基于该新阈值的零值量化系数分级预判算法,在残差块DCT变换之前按分级模式预判出ZQDCT,从而跳过其变换量化操作.实验结果表明,与标准算法相比,该算法明显降低了编码数据量,同时减少了最高达42%的离散余弦变换(DCT)、量化(Q)、反量化(IQ)以及离散余弦反变换(IDCT)过程计算时间.     

基于小波变换的分形与零树混合图像压缩算法

提出了一种基于小波变换的分形与零树混合的图像压缩方法．该算法采用小波变换将图像分解为不同方向、不同分辨率的子图像，在不同分辨率层将这些子图像以类似于零树的结构构成一棵棵的小波子树；在对每一棵小波子树编码时，根据最小误差标准进行分形编码，或零树编码、本算法不但充分利用了子带图像间的相似性和块内的自相似性，而且充分利用了小波变换后子图像块内(特别是高分辨层的子图像块内)存在的大量的局域性的冗余性．实验结果表明，与传统的基于小波变换的分形编码相比，该方法在较大的压缩范围内，都能够获得好的压缩结果．     

针对H．264的自适应提前终止搜索算法

H．264可变大小块运动估计技术使得运动估计运算量剧增，为了解决这个问题，文章提出了一种自适应提前终止搜索算法．根据整数DCT变换和量化的特性，通过提前判定全零系数块来终止没有意义的运动搜索过程．利用运动矢量和预测运动矢量之间的高度相关性，采用预测块作为提前终止判决块．使用基于量化步长的自适应阈值以获得最佳的性能．实验表明，该算法与已被H．264标准采纳的快速整像素搜索算法（UMHexagonS）结合使用，能够在保证图像质量和编码压缩率的前提下，进一步减少60％左右的搜索点数．该算法对量化步长具有良好的鲁棒性，适用于固定码率的实时应用环境．     

基于自适应量化器选择的编码率失真优化判决算法

针对高效率视频编码标准(high efficiency video coding, HEVC)编码复杂度高的问题,提出一种高效的自适应量化器选择的率失真优化量化判决算法.通过对变换系数量化水平是否相等以及量化水平和是否小于设定阈值来进行量化器判决.若量化水平相等或为零,则直接采用率失真优化量化;否则进行阈值判决,从而最终确定最佳量化器.结果表明,提出的算法能有效地对计算量小的均匀量化和比特率小的率失真优化量化这两种量化方法进行自适应选择,降低了编码器计算复杂度.采用该算法节省了大约10.52%的编码时间.     

高性能EBCOT编码加速算法及其实现结构

提出了具有零系数检测并行处理的EBCOT编码算法及硬件实现结构．通过分析JPEG2000中小波变换系数的精度分布,指出在变换系数中存在3种不同的零系数模式--零列、零条带和零码块,并且在EBCOT编码结构中,可以同时获得每一个位平面及对应编码过程的编码信息,所以位平面与编码过程可以全并行处理．基于以上分析,给出了高速处理EBCOT软件算法和VLSI结构．理论分析和软硬件实验结果表明,具有零系数检测机制的位平面与编码过程全并行处理所需的时钟周期最少,综合最高时钟频率可达79.466MHz,对于1024×1024的灰度图像处理速度可达79帧/秒．     

一种基于小波变换图像压缩编码方法

提出了一种新的小波变换图像编码方案,即改进的零树法混合量化编码方案.先对图像进行四层小波变换,再舍去第一层小波变换后的高频分量,然后对余下的数据进行零树法量化编码,最后,对零树法量化编码的结果进行游程编码.实验结果表明,该方案优于直接零树法量化编码方案.     

基于分形理论的小波域水印模型

提出一种基于小波变换与分形编码技术相结合的矢量地图零水印模型.通过小波变换获得地图的低频系数块,利用分形相似计算获得与该低频系数块匹配的图像子块,将图像子块通过拼贴生成零水印并提交第三方版权认证机构备案.实验表明:该水印模型受几何攻击后的平均误码率为文中同类算法的0.6,且能够抵制IBM攻击.     

嵌入式零树小波编码的细胞图像无损压缩研究

探讨了各种整数小波变换应用于骨髓细胞图像无损压缩时的能量特征分布和子带零系数比例分布等，来选取适合骨髓细胞图像的变换形式．实验结果表明，CDF（4，2）整数小波变换对骨髓细胞图像具有较优良的性能．在使用嵌入式零树小波编码算法进行变换系数的编码时，基于骨髓细胞图像的特点，提出了新的闻值选取方案．实验结果表明，新的选取方案能够有效地增加零树的数目，从而提高骨髓细胞图像的压缩效率．     

ATETS: 针对H.264的自适应提前终止搜索算法

为了解决H.264可变大小块运动估计技术使得运动估计运算量剧增的问题，提出了一种自适应提前终止搜索算法.根据整数DCT变换和量化的特性，通过提前判定全零系数块来终止没有意义的运动搜索过程.利用运动矢量和预测运动矢量之间的高度相关性，采用预测块作为提前终止判决块.使用基于量化步长的自适应阈值以获得最佳性能.实验表明，该算法与已被H.264标准采纳的快速整像素搜索算法(UMHexagonS)结合使用，能够在保证图像质量和编码压缩率的前提下，进一步减少60%左右的搜索点数.该算法对量化步长具有良好的鲁棒性，适用于固定码率的实时应用环境.     

一种新型网络视频监控系统的设计与实现

针对传统视频监控系统运算量大、实时性差的缺点,提出采用嵌入式H.264视频压缩技术设计的网络视频监控系统.以TI的高性能双核数字多媒体处理器TMS320DM6467和嵌入式Linux操作系统为平台,利用DaVinci技术研究了H.264压缩算法,基于硬件平台,对改进的H.264视频压缩算法进行验证,设计了网络视频监控系统的硬件平台,分析了改进前后的H.264对图像压缩情况.结果表明,经过改进的H.264压缩算法可以在编码质量和编码效率基本不受影响的前提下减少系统的运算量,使编码速度提高大约30%,改善了视频监控系统传输的实时性.     

一种基于分类的运动估计快速搜索算法

提出一种基于块分类的快速搜索改进算法,按图像块的运动量来把图像块分成变化剧烈块、变化中等块和变化缓慢块,对于不同的块采用不同的搜索方法．对于变化激烈块,采用双十字与大小钻石融合算法;对于变化中等块,采用大小钻石法;对于变化缓慢块,采用正方形搜索法．通过实验验证,这种方法能有效减少搜索时间．     

基于DM642的H.264编码实现与优化

为优化H.264编码技术在数字信号处理中的实际应用,在对H.264标准中帧内及帧间预测模式深入研究的基础上,提出了2种改进算法:帧内预测时,采用直方图的自相关特性进行快速模式判别;帧间预测时,采用运动估计块匹配过程中得到的绝对值误差和作为中途停止条件,结合运动搜索预处理及残差纹理分析进行模式判别.这2种算法均大幅提高了编码速度.在此基础上合理利用DM642芯片及H.264编码器的自身特点,充分挖掘处理器的并行特性和计算资源等以优化编码器.实验结果表明,在图像质量不变的前提下,编码速度提高到15帧/s,部分序列达到18帧/s,码率上升8%.     

H.264帧内预测快速算法

在研究H．264帧内预测算法的基础上，提出一种新颖实用的自适应帧内预测快速算法．首先，利用前一帧和当前帧对应位置宏块的帧内预测模式进行预测，从而减少当前宏块的预测模式数量，降低编码复杂度；然后根据量化因子。自适应地插入使用各种帧内预测模式的修正帧，并改变候选预测块的数量来保证帧内预测快速算法的准确性．实验结果表明，在码率增加小于3％，恢复图像平均峰值信噪比下降不到0．04dB的情况下，使用帧内预测快速算法，编码速度可提高22％～35％，满足实时视频通信的要求．该算法与H．264标准兼容，可用于实际视频通信产品．     

一种多步骤多分支H.264帧内预测模式选择算法

提出了一种用于H.264/AVC编码的多步骤多分支快速帧内模式选择算法。该算法首先利用整数DCT域的频率分布特点有效减少了候选预测模式的数量,然后使用经过改进的率失真优化模型和H.264原有模型有选择地处理上述模式,并得到最优模式。通过实验发现在图像峰值信噪比(PSNR)和编码比特率基本不变的情况下,编码时间降低到了原来的1/6~1/3,从而达到了降低计算复杂度和提高编码效率的目的。     

H.264编码器复杂度分析

通过多组试验,具体分析了H.264的编码工具Inter预测块尺寸、Hadamard转换、率失真优化、B-帧、CABAC、搜索范围及多参考帧的编码性能与复杂度.试验表明,不同的编码工具对编码器性能的影响有较大的差异:⑴某些工具或设置对编码性能影响很小,却增加了计算的复杂度,如Inter预测块的4×4块、Hadamard转换、搜索范围大于16、参考帧多于5等.⑵适当的选择编码工具可在编码效率和计算复杂度之间取得平衡.⑶复杂的设置对低比特率视频的压缩性能提高有限,但对高比特率视频的压缩性能提高较多.     

一种改进的H.264帧内预测模式选择算法

针对H.264帧内预测模式选择中失真估计不准确和计算量大的问题,提出一种改进的H.264帧内预测模式选择算法。该算法首先对像素的递归失真估计方法进行改进,较为准确地估计了多种帧内预测模式下的预测失真,然后利用相邻块预测模式的相关性预先筛除部分预测模式,降低了H.264中帧内预测的复杂度。与JM参考软件的对比结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,将帧内预测模式选择的时间减少60%以上,有效地提高了视频图像的编码效率和视觉质量。     

一种改进的H.264分像素插值滤波算法

为降低H.264分数像素插值运算复杂度和存储访问量,提出了一种滤波系数可变、系数和不变的分像素插值算法。算法以目前视频编码标准H.264的分像素内插算法为基础,根据视频图像情况确定滤波系数。与H.264标准相比,可以降低18%的空间复杂度,计算复杂度相当,存储需求小。实验结果表明,该算法提高了峰值噪声比(PSNR),降低了比特率(Bit-rate),提高了编码性能。     

带有模式选择的快速运动估计算法

为了减少视频编码标准H.264运动估计模块的计算复杂度，提出了一种带有模式选择的快速运动估计算法.基于编码块模式最终选择结果的统计分析，讨论了图像特征与模式选择之间的关系，得出大块模式选择的比例远高于小块模式.采用运动估计块匹配过程中得到的中间结果绝对值误差和（SAD）与运动矢量，分别给出了三条模式选择准则.将运动估计的直接搜索过程改进为先进行编码块模式判断，再进行选中块匹配搜索过程.实验结果表明，与全搜索算法相比，该算法平均搜索时间明显减少，同时保持了非常近似的解码图像质量和编码码率，保持了多模式运动估计的优点.     

基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法

分数像素精确运动估计的改进是整个运动估计模块优化的关键,本文提出了基于H.264的内容自适应分数像素运动估计算法。首先,提出基于平坦区域宏块预测的无效分数像素运动矢量(MV)搜索省略算法(SMBP);然后,改进H.264采用的基于中心的分数像素搜索算法(CBFPS),提出基于预测矢量的增强型菱形模板(EDSP)搜索算法。实验结果表明,内容自适应分数像素运动估计算法比分数像素全搜索算法(FFPS)在峰值信噪比(PSNR)有微小降低(0.095～0.209 dB)的情况下,平均减少了75.6%的分数像素搜索点,整个运动估计模块平均节省了38.5%的计算量。