AVS2视频编码标准中熵编码模块的优化设计

在对高清和超高清视频进行压缩时,编码效率不再是衡量视频压缩技术的唯一指标,为了提高视频编码器的处理速度和降低其功耗,数据吞吐率已经成为衡量视频压缩技术优劣的重要指标.作为AVS2的核心模块之一,熵编码模块在去除信源符号的统计冗余方面有着不可替代的作用.然而,在AVS2熵编码模块的设计过程中,由于没有充分考虑到数据吞吐率这一性能指标,使得其熵编码模块包含非常紧密的编码依赖关系,严重地限制着其数据吞吐率.为了解决这个问题,本文从3个方面对AVS2的熵编码模块进行了优化设计.首先,本文提出了一种快速的,与标准兼容的算术编码引擎归一化方法.该方法仅仅需要一次查表操作即可完成归一化过程.其次,本文提出了一个快速的bypass bin(概率等于0.5的二进制符号)的编解码过程,使得编解码bypass bin仅仅需要移位和加法操作即可完成.最后,本文改进了AVS2中变换系数的编码过程,来最大限度地降低变换系数之间的编码依赖关系.实验结果表明,上述3个技术可以极大地提高AVS2中的熵编码模块的数据吞吐率,同时性能损失也比较小.     

下一代视频编码标准关键技术

新一代视频压缩标准(High Efficient Video Coding,HEVC)是视频压缩领域继H.264/AVC之后的又一重大突破,主要面向高清电视(HDTV)以及视频编解码系统,提供从QVGA至1 080p以至超高清电视(7 680×4 320)不同级别的视频应用。首先从HEVC基本结构出发,较全面地介绍了HEVC在预测估计、DCT变换、滤波补偿以及熵编码方面采用的关键技术,最后介绍了HEVC当前的研究热点及其最新发展方向。     

AVS无损音频编码标准——熵编码简介

AVS无损音频编码标准,简称AVS-LS,是AVS工作组制定的用于无损压缩音频数据的新标准。AVS-LS采用线性预测和熵编码来对音频数据进行压缩,其中熵编码器用于对线性预测产生的残差信号进行归一化处理及算术编码。介绍了AVS-LS熵编码器的结构及原理,并对AVS-LS的编码效率进行了测试。测试结果表明：AVS-LS的编码效率略低于MPEG-4 ALS,但高于MPEG-4 SLS和FLAC。     

简述AVS视频编码技术及应用展望

本文对AVS视频编码技术标准系统结构和核心技术特点进行综述,把AVS视频标准与MPEG-4 AVC/H.264进行了比较和分析,从而阐述了AVS视频标准的优势和特点,并对AVS视频标准的应用和发展前景进行了讨论。     

AVS-视频技术概述

AVS是中国自主制定的音视频编码技术标准。AVS工作组成立于2002年6月，当年8月开始了第一次的工作会议。经过7次AVS正式工作会议和3次视频组附加会议，经历一年半的时间，审议了182个提案，先后采纳了41项提案，2003年12月19日AVS视频部分终于定稿!     

视频编码标准HEVC中的环路滤波技术分析

新一代视频编码标准HEVC中增加了环路滤波技术来提高编码图像质量。研究了滤波过程中的两种算法:去块滤波和自适应采样点滤波。去块滤波可以消除块效应,自适应采样点滤波可以减小图像失真。通过实验仿真,分析了滤波技术的有效性。结果表明该滤波技术提高了编码性能,改善了图像质量。     

AVS1-P2视频标准中的关键技术研究

本文分析了我国自主研制的视频编码标准AVS1-P2及其关键技术,同时和国际上最新的视频压缩标准H.264/AVC在帧间预测,熵编码等方面进行对比分析和算机仿真实验.并指出了进一步优化的方法.     

AVS 视频编码技术及相关测试标准解读

【】介绍了AVS+的技术特点,包括高级熵编码、自适应加权量化和增强PB场编码, 与AVS对应技术做了比较。解读了AVS+相关测试标准,包括符合性测试标准以及针对AVS+高清编码器、标清编码器、专业卫星综合接收解码器、卫星直播系统综合接受解码器和数字电视接收终端等产品的测试标准。     

新一代视频编码标准HEVC中的环路滤波技术分析

新一代视频编码标准HEVC中增加了环路滤波技术来提高编码图像质量。本文研究了滤波过程中的两种算法：去块滤波和自适应采样点滤波。去块滤波可以消除块效应,自适应采样点滤波可以减小图像失真。通过实验仿真,分析了滤波技术的有效性。结果表明该滤波技术提高了编码性能,改善了图像质量。     

信源编码标准AVS及其在数字电视中的应用

介绍了我国即将制定完成的自主音视频信源编码标准AVS(Audio Video coding Standard)的制定过程。与MPEG-2,MPEG-4和H．264等国际标准相比,AVS的优势为：性能高、复杂度低、实现成本低、专利授权费用低。对数字电视运营业和数字电视制造业应用AVS的模式分析表明,数字电视产业采用AVS的收益远大于投入。     

我国音视频编解码标准（AVS ）认证体系研究

针对国内外相关音视频产业标准、认证技术进行研究,结合我国自主知识产权的广播电视先进音视频编解码标准(AVS+)产业发展,对AVS+产品的特点进行分析,确定认证要素:认证范围、认证特性、认证标准、认证模式、检测方法和检测平台、监督方式、认证标志等,建立AVS+产品认证体系.     

一种高效的AVS自适应环路滤波器硬件设计

提出了一种高效的AVS自适应环路滤波器的结构设计。滤波器设计了5级流水线结构,通过优化滤波顺序,合理地安排片上存储空间,大大缩短了处理一个宏块的周期。提出的设计结构,处理一个宏块只需要112个周期。实验表明,使用0.18μm SMIC CMOS库,在125 MHz频率下综合,所提出的结构只需20.7千门,可以被用于AVS高清视频的实时滤波处理。     

AVS解码器环路滤波的优化及实现

AVS编解码器采用环路滤波去除块效应来提高图像质量,而环路滤波复杂度高、运算量大,且滤波过程数据访问频繁,严重影响了代码的执行效率.为提高解码速率,通过分析滤波算法特点,调整滤波结构,优化滤波算法,部分代码采用DSP汇编语言.结果表明与传统的C相比,缩短了代码运行时间,提高了执行速度,达到实时解码的要求.     

视频编码新技术和新方向

以HEVC和AVS2为代表的新一代视频编码标准,仍主要采用基于预测/变换的编码框架,但在编码单元、帧内预测、帧间预测和去块效应滤波等环节均引入了新的编码技术.对这些视频编码新技术进行了总结,同时分析和探讨了场景视频编码、云编码以及深度学习视频编码等视频技术发展新方向.     

AVS视频编码中熵编码器的硬件设计

简要介绍了AVS标准视频压缩部分的特点,重点研究AVS可变长熵编码的算法、结构,提出并行扫描的游程扫描方式和分段寻址的码表查表方式,提高了系统的速度以满足实时编码的要求.在此基础上,给出了主要的块变化系数熵编码器硬件结构.最后给出仿真波形及硬件综合结果,符合AVS视频编码标准,满足硬件加速的要求.     

基于AVS的变换域帧内转码研究

根据MPEG-2与先进音视频编码（AVS,Advanced Coding of Audio and Video）标准在帧内预测中的不同点,介绍了一种基于变换域的帧内预测转码算法。新算法提出一种新的变换域转码结构,通过矩阵变换计算出AVS帧内预测的各种模式所对应的离散余弦变换（DCT,Discrete Cosine Transform）预测矩阵,推导出DCT域到AVS整数变换域的系数转换矩阵,同时给出DCT域内预测矩阵转换所需的运算量。实验结果表明,提出的帧内预测转换方法可以使计算复杂度降低50%,达到实时转码的要求。     

基于AVS2的色度扩展视频编码的设计和实现

色度扩展视频编码是当前视频编码领域的一个热点研究课题。该文提出基于AVS2平台的色度扩展视频帧内编码的实现方案。仿444/422编码方案通过将输入图像中的色度分量下采样后,使用原有的420方式进行编码,以实现444/422编码。进一步,该文将帧内预测及环路滤波等编码模块无缝扩展到相应的444/422格式,实现444/422帧内预测编码。实验结果表明,对444格式和422格式序列,在高码率的情况下444/422帧内预测编码与仿444/422编码相比,U/V平均BD-rate的减少分别为31.44%/31.72%和18.85%/19.3%,而Y分量平均BD-rate的增加仅为0.5%。其中422色度帧内预测过程的算法优化减少Y/U/V BD-rate最高可达5.66%。与HEVC RExt编码相比,在低码率时,444/422帧内预测编码取得了更好或相近的编码性能。