基于全局和局部残差复杂度的帧间模式选择

针对H.264/AVC传统帧间模式选择算法的高复杂度,提出了一种适合各种视频分辨率格式的快速帧间模式选择算法.该算法基于全局残差复杂度(General residual complexity,GRC)和局部残差复杂度(Local residual complexity,LRC),通过GRC与QP来近似计算一个阈值,然后通过对局部残差复杂度跟该阈值比较来决定宏块的活跃度,再根据宏块的活跃度选出候选的帧间模式,由此进行率失真优化(Rate-distortion Optimization,RDO)计算,从而减少了不必要帧间模式的RDO计算,取得了较高的编码效率.实验结果表明,与JM18.4默认的帧间模式选择算法相比,该算法在峰值信噪比和码率基本不变的前提下,可以平均减少大约60%的帧间编码时间.     

基于H.264的快速运动估计和帧间模式选择算法

H.264采用可变块尺寸的运动估计,支持多种宏块分割模式,从而使运动估计更为精确,编码效率进一步提高,但这导致了编码端计算复杂度的大幅增加.本文提出了一种基于分裂与合并的快速运动估计和帧间模式选择算法,该算法以8×8为初始块尺寸,并以8×8块进行运动搜索,在此基础上,根据块间运动向量的相关性,结合块的边缘特性完成运动估计和块模式选择.实验证明该算法能在码率和压缩质量基本不受影响的情况下极大地提高编码速度.     

H.264 SVC层间预测选择快速算法

针对H.264 SVC采用层间预测编码工具而引起的高计算复杂度问题,提出H.264 SVC层间预测选择快速算法.在层间残差预测方面,先作一次运动搜索,估计宏块在2种层间残差预测选择结果之间的模式代价比,利用该模式代价比预测残差数据对增强层宏块编码的影响,从而快速选择层间残差预测.在层间运动预测方面,利用宏块的运动信息和模式代价信息来快速选择层间运动预测.实验结果表明,与参考算法相比,该算法在同等质量条件下,编码速度平均提高了30%左右.该算法可以与模式选择快速算法结合使用,进一步提高编码速度．     

H.264快速多参考帧选择算法

提出了一种新的快速多参考帧选择算法。用边缘检测及相关性信息确定候选参考帧集合,并利用P8×8模式下的运动矢量分布情况判断宏块的运动特性。该算法在JM10.2平台上进行了实验验证,在编码质量下降不大的情况下,大大提高了编码速度。     

适用于时间可伸缩的帧间快速编码算法

为实现时间可伸缩性,可伸缩视频编码采用分级B帧结构进行编码,但是该结构较大地增加了计算的复杂度。对此,本文深入分析了模式选择的基本原理,提出一种适合于分级B帧结构的快速编码算法,首先根据参考模式进行预测,然后根据宏块的运动和纹理预测可能的编码模式,排除可能性较小的模式从而提高编码速度。实验表明,本文算法在视觉质量和网络带宽影响很小的情况下,能够显著地提高编码速度。     

一种结合全零块检测和纹理特征的快速帧内 预测模式选择算法

在H.264的帧内编码算法中,提出了从多个方向进行多种模式预测。为使率失真性能最优,需要对所有17种候选模式进行遍历,从中选择最适合的模式,这无疑会大大增加了编码器的计算复杂度。为避免多余候选模式的遍历,提出了一种快速H.26帧内预测模式选择算法。该算法结合了3个准则来加快编码速度,一是相邻块预测模式相关性准则,二是基于结合全零块提前中止准则,三是基于纹理特性的预测模式尺寸预先选择准则。先根据相邻宏块的预测模式来预先判别待编码宏块的预测模式;若预测模式不符合提前中止准则,就根据纹理的复杂度来预先选择预测模式的尺寸;对已选择尺寸的各种模式进行搜索,在搜索过程中同样遵循全零块提前退出的准则。实验结果表明,在编码效率相近的情况下,与H.264原有的全搜索算法相比,编码速度能够平均提高42.45%~73.71%。与单纯基于纹理特性的FIPAMP算法相比,编码速度能够平均提高23.19%~55.83%。     

新的H．264降尺寸转码快速算法

结合图像纹理特征和宏块运动特性,提出一种新的H.264降尺寸转码算法,充分利用输入编码码流中的编码信息来提高转码效率.通过运动边缘检测划分出运动区域与背景区域,针对不同区域内的宏块,基于其运动特性,采取不同的帧间模式选择策略.提出一种基于感兴趣区域的运动矢量合成和修正算法.利用运动矢量方差判断宏块运动的多样性,基于宏块的多样性和重要性自适应地合成和修正运动矢量.实验证明,此算法具有较强的鲁棒性和广泛的适用性,在转码后的视频质量和转码速度方面都取得了很好的效果.     

一种新颖的H.264帧内预测快速算法

提出了一种新颖的H.264帧内预测算法．该算法把9种4×4帧内预测(Intra_4×4)模式分为3类,用左面和上面相邻块的模式类预测当前4×4块适合采用的模式类;基于定义的变换系数索引加权绝对值和设计了一种新颖的Intra_4×4模式选择方法;利用连续I帧中16×16帧内预测(Intra_16×16)宏块位置的准平稳性降低了帧内预测的计算复杂度;利用亮度块和色度块帧内预测模式间的相关性加速了色度块的模式选择过程．实验结果表明,本文提出的帧内预测快速算法比Joint Video Team (JVT)-G013平均节省了25%的编码时间,且编码率失真性能较好． :     

利用边缘方向检测实现H.264帧内预测编码的新算法

提出了一种能够快速实现帧内预测编码的新算法,该算法先利用宏块分割进行宏块边界方向检测,得到图像纹理的方向,只在最可能的几个模式中进行模式选择,从而降低了运算量．对不同的视频测试序列的仿真结果表明,使用该算法后帧内编码时间平均可以减少72.64％．同时保持相近的图像压缩质量和码率水平．     

基于递推模式的帧内预测快速算法

针对H．264帧内预测中存在的边缘像素预测不精确问题,提出一种基于递推模式的帧内预测算法．利用宏块内部像素之间相关性更强的特点,参考同一块内已经预测过的像素预测其他像素．为了降低H．264帧内编码的复杂性,提出一种基于递推模式的帧内预测快速算法．利用4×4块在空域和频域上的特性,采用层次性结构选择需要考察的候选模式,减少帧内预测所要计算的模式数量．根据4×4块与16×16宏块之间的关系,充分利用4×4块的预测结果,快速选择16×16宏块的预测模式．实验结果证明:与以前的快速算法不同,这种基于递推模式的快速算法不仅能在很大程度上减少预测以及重构的计算量,降低帧内编码的计算复杂度,还能提高帧内编码的效率．     

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。     

H.264视频鲁棒传输的最优宏块模式选择

分析了受损宏块的信道失真及其差错扩散,研究了宏块编码模式对信源失真和信道失真的影响,提出了结合信源信道编码的一种基于率失真优化的快速模式选择算法。通过估算不同宏块模式的信源失真和信道失真,自适应地选择最佳编码模式,使得视频序列的整体传输失真最小。模拟实验显示,相对于H.264参考软件的模式选择算法,该算法显著降低了计算复杂度并提高了视频差错恢复性能。     

适于交通视频的时间可伸缩帧间快速编码算法

为了使分级B帧在交通监控视频中编码的计算复杂度得到进一步缩减,提出一种基于背景差分法的适合分级B帧的快速算法.通过改进的基于单高斯模型的时空背景建模方法获取背景图像|使用背景差法求出差值图像,通过滑动窗口去抖动算法正确获取运动区域|通过分析监控视频编码中影响分级B帧宏块模式选择的关键参数的统计数据,缩减可能编码模式,从而提高编码速度.实验表明:本算法与标准算法比较,在保证编码效率和解码视频质量的前提下,编码时间可以平均节省约85%.     

Efficient fast mode decision using mode complexity for multi-view video coding

The variable block-size motion estimation（ME） and disparity estimation（DE） are adopted in multi-view video coding（MVC） to achieve high coding efficiency. However, much higher computational complexity is also introduced in coding system, which hinders practical application of MVC. An efficient fast mode decision method using mode complexity is proposed to reduce the computational complexity. In the proposed method, mode complexity is firstly computed by using the spatial, temporal and inter-view correlation between the current macroblock（MB） and its neighboring MBs. Based on the observation that direct mode is highly possible to be the optimal mode, mode complexity is always checked in advance whether it is below a predefined threshold for providing an efficient early termination opportunity. If this early termination condition is not met, three mode types for the MBs are classified according to the value of mode complexity, i.e., simple mode, medium mode and complex mode, to speed up the encoding process by reducing the number of the variable block modes required to be checked. Furthermore, for simple and medium mode region, the rate distortion（RD） cost of mode 16×16 in the temporal prediction direction is compared with that of the disparity prediction direction, to determine in advance whether the optimal prediction direction is in the temporal prediction direction or not, for skipping unnecessary disparity estimation. Experimental results show that the proposed method is able to significantly reduce the computational load by 78.79% and the total bit rate by 0.07% on average, while only incurring a negligible loss of PSNR（about 0.04 d B on average）, compared with the full mode decision（FMD） in the reference software of MVC.     

基于改进的遗传算法的图像匹配研究

匹配算法的计算量由搜索位置数与相关算法的计算量之积来决定,因此,为了减少总的计算量,需要改进匹配算法和减少搜索位置。提出一种改进的遗传算法的匹配方法,设计了染色体的表示方法、新的适应度函数以及新的遗传操作算子。为了加快算法的收敛速度,对初始种群的选取和遗传算子操作概率的选取提出了新的方法。实验结果表明,该方法更有效地完成了特征图像之间的匹配。     

TDD LTE预编码码本选择算法

为解决时分双工长期演进(TDD-LTE)系统中预编码码本选择算法计算复杂度高的问题,在基于容量最大化和基于误码率最小为准则的预编码选择算法的基础上,提出了一种基于信道奇异值分解的预编码选择算法.该算法采用信道平均的思想和发射信号有效功率最大化的准则,在不损失吞吐量性能的前提下,大大降低了算法复杂度.仿真结果表明,该算法所需的计算量只有上述传统算法的26%～33%,而吞吐量性能损失不大.     

面向H.264/AVC的宏块级码率控制算法

为了降低计算复杂度和提高H.264/AVC编码器的效率，基于一种相对简单的率失真（R－D）模型提出了新的宏块级码率控制算法，并在新算法中引入了一种自适应方法对目标码率分配和编码复杂度进行调整.相比以往算法在码率分配和参数更新中只利用了宏块绝对平均误差预测值的情况，新算法充分利用了已编码宏块的实际绝对平均误差值和相邻帧之间编码特性的相似性，保证了输出码率的稳定性和解码图像的质量.新算法还采用了一种跳块预判断策略来进一步降低编码复杂度.与JVT-G012码率控制算法相比，新算法在信噪比和输出码率基本不变的条件下，整个编码速度平均提高了约10%.     

对多项式的欧几里德算法的改进

本文对用于求两个多项式的最大公约多项式的欧几里德算法作了改进，主要改进了决定该算法计算复杂性的ＥＭＧＣＤ的递归过程。通过计算复杂性的分析，改进算法比原算法快了一倍，而且提高了计算精度。     

H.264中帧内预测模式选择算法的研究

H.264标准中的帧内预测模式在带来高效的压缩编码性能的同时,也带来了极大的运算量。针对这种情况,在对现有的优化思想进行研究的基础上,提出一种新算法,通过对各种预测模式的方向性进行分析,利用相邻模式之间的相关性,跳过一些小概率模式,从而降低模式选择的复杂度。通过仿真实验,对两种算法的编码时间、比特率以及PSNR进行了比较。实验结果表明,在采用新的模式选择算法后,运算复杂度大大降低,极大地减少了编码时间,有效地提高了视频压缩编码效率。