基于整数变换的H.264标准量化过程*

详细地分析了两大标准化组织最新提出的视频编码国际标准H.264中的整数变换及量化过程。H.264视频编码的基本框架类似于当前流行的视频编码标准,采用变换编码和预测编码的混合编码技术,其优异的性能来源于引入的4×4整数变换,是所有视频压缩编码标准协议中独一无二的。最后在32位超高性能的多媒体处理器TMZJ2004上进行实验,对DCT、整数变换、DCT余弦值定点三种变换编码进行了信噪比(PSNR)比较。     

基于4×4离散余弦变换的H.264量化算法

介绍了新一代视频压缩H.264标准。该算法选择了自适应块大小变换,对误差采用基于4×4块的变换编码。     

一种4×4整数变换的设计实现

在H.264编码算法中,引入了一种基于4×4像素块的整数变换。文章给出了一种4x4整数变换的快速VLSI实现方式。通过引入分步式算法(DA),实现了基于LUT的快速4×4整数变换。该算法采用流水操作,提高了视频编解码整体系统的处理能力。仿真结果显示设计满足功能和时序要求,并且大幅提高了处理速度。     

视频编码中帧内预测算法研究及性能比较

H.264是ITU和ISO联合制定的新一代视频编码标准,在多方面做出了改进.H.264标准中采用的空域帧内预测算法,有效提高了编码效率和预测精度.该文详细对比和分析了MPEG-4、WMV9所使用的频域帧内预测算法和H.264所使用的空域帧内预测算法,通过对各种测试序列的仿真,证明空域帧内预测算法能够有效提高编解码系统的整体性能.     

H.264/AVC中整数DCT变换量化模块的Verilog设计

H.264/AVC视频压缩标准采用了4×4整数DCT变换和量化方法,避免了数据失配并提高了精度,具有较高的编码效率。本文分析H.264整数DCT变换和量化算法,将DCT变换转换为两次快速蝶形运算,减少了计算量,并用Verilog硬件描述语言编程实现整数DCT变换和量化功能,利用QuartusII进行综合和仿真,得到正确的结果。本设计具有54.54MHz的时钟频率、较低的资源消耗和功耗。     

H.264变换编码的DSP实现

H.264是新一代的视频压缩标准.本文首先研究了该标准并着重讨论了其关键技术整形变换编码算法,然后简要介绍了TMS320C6416DSP的出色性能及其软件流水线原理,最后结合6416DSP的指令特点提出了一种编程方法,并写出了该变换编码算法的高效汇编代码,为实时视频信号压缩提供了保证.     

H.264编解码算法在视频会议中的应用

视频压缩是视频会议中的核心技术,压缩技术的好坏决定着视频会议质量的高低. H.264是一种高性能的编解码算法,具有较高的压缩比和较好的网络适配性.对 H.264编解码算法中的关键技术进行了介绍,同时介绍了Directshow技术框架.并且,通过将开源的H.264编解码库FFmpeg嵌入到Directshow 链路中,实现对用户视频数据的编码压缩及解码播放.     

一种H.264/AVC的自适应去块效应滤波快速算法

去块效应滤波在H.264视频编解码中起到了很重要的作用,对H.264中去块效应滤波的理论进行了再分析,提出了一种以4×4块为单位,对帧内预测帧和帧间预测帧分别计算边缘强度（Bs）的快速去块效应滤波算法。实验仿真结果表明,该算法同时适应于编码和解码中的去块效应滤波,在有效提高去块效应滤波效率的同时不影响已有编解码的码流和图像质量。     

基于熵模型的压缩域运动对象检测

随着视频编解码技术的发展,H.264已成为最主要的标准之一。为了能从H.264码流中准确有效地分割和提取出运动对象,提出了一种压缩域下的对象检测算法。该算法主要利用压缩域下对象的运动矢量信息,先对矢量进行中值滤波预处理,目的是为了减少运动估计算法和对象实际运动所产生的误差。然后利用基于熵的原理,建立运动对象在空间和时间上的一致性模型。在该模型基础上,采用最大熵方法自适应获得阈值,检测得到运动对象。实验结果证明,该算法可以获得比较好的检测结果。     

基于H.264的低比特率视频水印算法分析

H.264标准是当前图像标准中压缩效率最高的,其码流结构对网络有很强的适应性,在此标准下进行水印技术的研究对于网络视频传输过程中的版权保护有着重要的意义。该文简要介绍了H.264与以往的编解码技术的不同,分析了在此编码中嵌入水印的难点,然后就目前基于H.264的视频水印算法进行分析比较,最后对未来低比特率视频水印技术发展的趋势进行了展望。     

Low Complexity Integer Transform and Adaptive Quantization Optimization

In this paper, a new low complexity integer transform is proposed, which has been adopted by AVS1-P7. The proposed transform can enable AVS1-P7 to share the same quantization/dequantization table with AVS1-P2. As the bases of the proposed transform coefficients are very close, the transform normalization can be implemented only on the encoder side and the dequantization table size can be reduced compared with the transform used in H.264/MPEG-4 AVC. Along with the feature of the proposed transform, adaptive dead-zone quantization optimization for the proposed transform is studied. Experimental results show that the proposed integer transform has similar coding performance compared with the transform used in H.264/MPEG-4 AVC, and would gain near 0.1dB with the adaptive dead-zone quantization optimization.     

一种用于视频编码的低复杂度整数变换

文中提出一种用于视频编码的低复杂度整数变换。与H．264标准中所采用的整数变换相比较，本整数变换非常接近于DCT变换，而且无需乘法计算，只需要16位的加法和移位操作，大大降低了编码的计算复杂度，因此特别适合于低端的处理器。试验结果表明，该变换能够最大获得1．56％的比特率节省和0．16dB的PSNR增益。     

H.264中整数余弦变换和周期量化的原理与分析

H.264是联合视频组正在研究制定的新一代视频压缩编码标准。H.264在它的前身H.26L的基础上进行了改进,提出了一种新的整数余弦变换方法,在降低编解码器复杂性的同时提高了编码效率。针对新整数余弦变换的特点,并考虑到H.26L中量化表的类周期性质,H.264又提出了一种新的周期量化方法。分析了H.264中这种新的整数余弦变换和周期量化的推导过程,挖掘了其扩展的可能性,最后通过在复杂度、精度和性能三个方面与H.26L中的对应算法进行比较后指出这种新算法使得H.264与H.26L相比更加简单而有效。     

Flexible prediction block decomposition with multi-channel filter banks for video coding

A flexible prediction block decompostion method is presented with three transform tools in terms of a multi-channel filter bank system for the latest video coding standard H.264/AVC. The 4 X 4 and 8 X 8 integer discrete cosine transforms of H.264/AVC are subsituted by these new tools such that the transform is quite well adapted to variable prediction blocks. As a result, block artefacts are reduced without much effect on the sharpness of the content, and the spatial relativity is utilised quite efficiently for prediction blocks of bigger size. Consequently, the subjective quality as well as the objective quality is improved.     

整数DCT变换中变换基的通用生成算法

H.264是ITU与ISO联合共同开发的具有高编码效率、高压缩质量的视频新标准。整数变换是其提高压缩性能最主要的改进方法之一,基于同样的整数变换过程的变换基可以不唯一,因此在整数变换的理论确定后,寻找变换基是一件重要的工作,提出了一种通用的变换基生成算法。该方法通过分析整数DCT变换的原理,指出了整数变换矩阵应该满足的4个约束条件,以满足正交性约束为出发点,导出了整数矩阵元素之间的数量关系,并辅以另外3个约束条件,采用搜索的方法寻找变换基。实验结果表明,该算法在经过几十步的搜索后,就能找出所有可用的变换基,JVT参考模型用到的变换基也在其中。     

H.264中变换和量化的SIMD优化

H.264是一个新的基于运动补偿+变换+量化+熵编码框架的视频编码国际标准。H.264中采用了大量的新技术,这些技术在提高编码效率的同时,也极大地增加了算法的复杂度。为此H.264在保证性能的前提下也做了一些优化,如变换和量化可以在16比特精度下完成,并且除了量化中需要少许乘法外,其余可以只用加法和移位实现。这些特点使得H.264中的变换和量化可以很好地使用支持单指令多数据(SIMD)的MMX技术进行进一步优化。该文首先介绍了H.264中变换和量化的实现过程和特点,接下来重点讨论了利用MMX指令对变换和量化中的关键部分进行优化的方法,最后给出了计算机仿真的结果,并对结果进行了分析。仿真结果表明:该文提出的方法可以使H.264的变换和量化模块的运算速度提高到原来的3.5～5.2倍,优化效果十分显著。     

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。     

基于MMX技术的H.264解码器优化

新一代视频编码标准H.264为了提高编码效率采用了一系列新技术，而这些新技术的使用也极大地增加了算法的复杂度。因此，在保持编码效率的同时如何提高编解码器的运算速度成为目前研究的热点问题之一。介绍了符合H.264基本规范的解码器的基本框架和解码流程；通过复杂度分析确定了解码过程中计算最为密集的两个模块，即插值、整数余弦变换和重建模块；提出了基于MMX技术的优化方法，并对这两个模块进行了重点优化。实验结果表明，利用这些优化方法可以使解码器的平均解码速度提高到原来的1．4-2．1倍，优化效果十分显著。     

H.264编码器的SSE2指令级优化

H.264视频编码标准采用了很多新技术,具有更优越的编码效率,同时也增加了计算复杂度,无法满足实时应用。由于单指令多数据扩展指令集2（SSE2）的并行运算能力可以提高计算机对多媒体数据的实时处理。文中主要采用了SSE2对H.264中的一些耗时较多的关键模块,例如整数像素运动估计中计算SAD、整数DCT变换、量化、Hadamard变换以及亚像素运动估计中计算SATD进行了指令级优化。实验结果表明,经过优化后,在保持视频图像质量的前提下,相应模块运行速度得到了提高,使H.264编码器整体的编码速度较好地满足实时要求。