基于流体系结构的帧内预测算法优化设计

为高效实现H.264多模式帧内预测,解决其计算复杂度高造成的计算压力,本文根据H.264帧内预测算法的计算密集与数据并行的特征,基于流处理执行模型提出适用于Imagine流体系结构的分组帧内预测流算法,并采用长流分段技术进行优化设计.实验结果表明,H.264帧内编码器流实现对1280×720高清视频编码帧率达45.9fps,满足实时性需求.     

H.264中帧内编码算法及其快速实现研究

新的视频编码标准H.264使用了帧内预测的编码方式,这与以往的视频编码标准相比在很大程度上提高了帧内编码效率,节省了码流,但同时也增加了编码器的复杂度,因此有必要对H.264帧内编码算法进行快速实现,以满足实时视频通信的要求.首先详细介绍H.264帧内编码的实现过程,然后使用SIMD(单指令多数据流)技术对帧内编码进行快速实现.实验结果表明,与未使用快速算法相比,使用该快速实现算法后,H.264帧内编码速度得到显著提高.     

基于DSP平台H．264编码器的实现与优化

相对于以前其他的标准,H.264标准在分层编码、帧内/帧间预测编码、多帧参考、预测精度等技术方面做了巨大的改进。因此,在TMS320DM642平台上实现H.264基档次编码器的移植与优化显得格外实用和必要。基于对DSP平台的结构特性和H.264的计算复杂度分析,主要从以下3个方面对H.264编码器进行了优化:核心算法、数据传输和存储器/Cache使用。实验结果表明,对于CIF格式的视频序列,最优化后的H.264编码器能够达到每秒高于24帧的编码速度,满足了视频处理对于实时性的要求。     

一种H.264视频流自适应率失真优化编码算法

为了提高编码视频流在丢包网络环境中的抗误码性能,目前比较常用的是采用帧内刷新算法.在率失真框架之内的帧内优化编码刷新算法,则被认为是更为直接和有效的解决办法.在视频编码标准H.264/JVT中采用的就是这种算法.然而由于没有考虑到信道丢包率对编码器端进行仿真解码次数的影响,从而导致在进行率失真优化编码时的计算量较大,编码耗时较长,严重影响了编码器的编码效率.基于以上分析,提出了一种改进的自适应率失真优化编码算法.将H.264标准率失真优化编码算法中计算解码器端视频帧期望失真度的代数平均值算法,改进为加权平均值算法.仿真实验表明,提出的算法可根据信道丢包率和模拟信道状态个数信息来自适应地决定编码器端进行仿真解码计算的次数,从而有效降低H.264标准率失真优化编码算法中的计算冗余和计算复杂度,节省编码耗时.在模拟信道状态个数默认为30个时,本算法最多可节省近55%的编码耗时.     

新一代视频编码技术HEVC算法分析及比较

新一代视频编码标准HEVC更倾向于处理高清视频,实现在设备复杂度有一定增加的前提下提高视频,尤其是高清视频的编码效率。结合现行的H.264标准,对比了HEVC标准在编码结构、帧内预测、帧间预测以及熵编码技术上的改进和算法上的优化。对HEVC的具体编码技术进行分析,并将HEVC与H.264编码性能进行了比较。实验结果表明,HEVC在编码性能上有了明显提高。     

基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法

提出了一种基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法,算法充分利用视频序列中的空域和时域上的相关性,通过构建空域和时域的最佳帧内模式概率直方图来改进Pan等人提出的基于边缘方向直方图的帧内快速模式选择算法.实验结果表明,基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法在保持基本相同的编码图像质量和输出码率的同时,可显著减少编码时间,显著提升H.264的编码性能.     

基于H．263编码标准的H．264实时编码器的优化设计

从实时应用角度出发,参考H.263编码标准,对H.264视频编码器进行精简,并对耗时较大的算法进行改进.仿真结果表明,简化后的H.264编码器编码速度达到20f/s(帧/秒),达到实时编码要求,且编码性能优于H.263编码标准的编码器.     

H.264中基于先验预测的帧间编码模式选择算法研究

帧间编码的模式选择算法是H.264视频编码器中计算量较大的部分。该文首先简要介绍了H.264帧间多模式编码原理,然后对帧间编码的最佳模式进行统计、分析,提出了一种基于先验预测的帧间编码模式选择快速算法。仿真实验结果表明该文提出的快速模式选择策略可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低编码器的计算复杂度。     

基于H.264预测模式选择的并行算法

针对H.264编码器提出了一种基于线程级别的并行化算法,用于快速RDO模式决策,可以有效地解决H.264编码器帧内模式决策和帧间模式决策之间的数据依赖性,开发出线性级别的并行快速模式决策算法。此外,该方法可以容易地映射到硬件架构,同时采用改进的比特率估计算法和低复杂性的整数失真估计方法。实验结果表明,文中算法减少了总编码时间,降低了运动估计ME的计算开销,同时保持较低的PSNR损失和比特率增加。     

H．264视频编码器基本档次实现方案的研究

本文介绍了H.264的分层体系结构,分析了H.264基本档次的视频编码层(VCL)的整体架构。对于帧内预测、帧间预测、整数变换、量化、熵编码、去块滤波等关键模块实现方案进行具体研究。指出了网络抽象层(NAL)对于编码数据进行封装的两种方式:电路交換网的有序字节流的封装及IP网络的RTP打包封装。     

H．264视频编码技术研究

H．264作为新一代的视频编码标准,在近年来成为首选的视频标准。为了提高视频编码效率,H．264已采用了许多新技术,但仍面临一些瓶颈问题,影响其编码效率。结合JM8．6从视频编码层出发对H．264的帧间预测、帧内预测、变换及熵编码进行了分析和研究。结合实验分析得出帧内及帧间预测模式的概率,结果说明H．264复杂度和实时性能仍有待进一步的改善。     

基于多参考帧的平行立体视频视间编码的实现

Side-by-Side(SbS)是立体视频常用的格式。传统的视频编码方法利用帧内预测或帧间预测对视频进行压缩编码。基于H.264视频压缩编码标准,针对SbS格式的立体视频提出了一种基于多参考帧方式的视间预测编码方法,并在JM测试代码基础上将其实现。实验结果表明,加入视间预测编码后,以很小的PSNR损失为代价,使得SbS视频的压缩效率提高了大约10%～20%。     

一种基于多参考帧的平行立体视频视间编码实现方法

Side-by-Side（SbS）是立体视频常用的格式。传统的视频编码方法利用帧内预测或帧间预测对视频进行压缩编码。本文基于H.264视频压缩编码标准,针对SbS格式的立体视频提出了一种基于多参考帧方式的视间预测编码方法,并在JM测试代码基础上将其实现。实验结果表明,加入视间预测编码后,以很小的PSNR损失为代价,使得SbS视频的压缩效率提高了大约10%至20%。     

一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。     

一种基于二维直方图的H.264/AVC快速帧内预测判决算法

最新的视频压缩标准H.264/AVC具有极高的压缩率,但由于其算法极其复杂,编码时间较长,无法达到实时应用的要求。该文针对其帧内预测算法的特点,提出了一种基于二维直方图的快速帧内预测算法。该算法在进行帧内预测之前先对宏块预判,从两种帧内预测模式中选择一种,从而减少了算法的复杂度,提高了压缩速度。实验结果表明,所提的算法在码率只有少许增加的情况下,编码速度提高了16.26%,PSNR值基本不变。     

Mode-Dependent Templates and Scan Order for H.264/AVC-Based Intra Lossless Coding

In H.264/advanced video coding (AVC), lossless coding and lossy coding share the same entropy coding module. However, the entropy coders in the H.264/AVC standard were original designed for lossy video coding and do not yield adequate performance for lossless video coding. In this paper, we analyze the problem with the current lossless coding scheme and propose a mode-dependent template (MD-template) based method for intra lossless coding. By exploring the statistical redundancy of the prediction residual in the H.264/AVC intra prediction modes, more zero coefficients are generated. By designing a new scan order for each MD-template, the scanned coefficients sequence fits the H.264/AVC entropy coders better. A fast implementation algorithm is also designed. With little computation increase, experimental results confirm that the proposed fast algorithm achieves about 7.2% bit saving compared with the current H.264/AVC fidelity range extensions high profile.     

Using curved angular intra-frame prediction to improve video coding efficiency

This article presents a new curved-based intra-frame prediction method for current and upcoming video coding standards. Our proposal extends conventional straight-line angular modes found on intra-prediction tools to model curved texture characteristics, enhancing the intra-frame prediction process. Our work targets the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard for evaluation, although our curved-based method can be used by any other video coding standard. We model curved intra-frame prediction using an offset-based displacement calculation to each predicted sample. The proposal incurs a small bitstream overhead for transmitting the displacement information, which is offset by encoding efficiency gains. Experimental results demonstrate reduced residual energy; consequently, improving BD-Rate for the tested sequences. Evaluations applying eight curve displacement values show an average BD-Rate reduction of 2.69%, 2.49%, and 0.86% for All-Intra-8, All-Intra 10, and Random-Access configurations, respectively. The proposal allows further BD-Rate improvements, albeit at higher encoding complexity.     

Performance analysis,parameter selection and extensions to H.264/AVC FRExt for high resolution video coding

H.264/AVC FRExt (Fidelity Range Extensions) and Motion JPEG 2000 are the current respective inter-frame and intra-frame coding standards for high resolution (HR) (e.g., 4096 × 2160) visual signals. It is commonly believed that an inter-frame method could achieve higher coding efficiency compared with an intra-frame one, due to the exploitation of video temporal redundancy. However, Motion JPEG 2000 has been selected as the digital cinema compression standard, and some existing work has demonstrated that JPEG 2000 is more suitable at HR situations. In this paper, we compare the rate–distortion (R–D) performance of these two different schemes and give more insight from both theoretical and experimental point of view. We derive an entropy-based R–D model to analyze the test results and the impact of residual entropy and quantization for inter-frame coding. Several extensions are introduced into H.264/AVC FRExt for HR video content for better performance. Experimental results show that these extensions lead to significantly higher coding efficiency and make our extended version more suitable for HR video coding     

一种HEVC帧内快速编码算法

高效视频编码(HEVC)采用编码单元(CU)四叉树的 分割结构,相比H.264/AVC显著地提升了编码效 率,但却使编码复杂度急剧增加。为此,本文提出一种帧内快速编码算法。首先,根据视 频图像纹理复 杂度,提前判断是否进行最大编码单元(LCU)分割。然后,根据空域相邻CU的深度预测当前C U的深度范围, 跳过不必要的计算;最后,根据预测模式被选为最优预测模式的统计特性,去掉可能性小的 帧内预测模式。本文算法在HM14.0的基础上实现。 仿真结果表明,本文算法在全I帧模式下与HM14.0相比,帧内编码时 间平均减少38%,码率(BR)只增加1.41%,峰值信噪比(PSNR)只降低0.29dB,在保证编码性能和视频质量几乎不变的 情况下,本文算法降低了编码的计算复杂度。