DCLSA:一种适用于H.264/AVC的DCT系数分层置乱算法

基于目前的DCT系数加密算法在安全性、压缩比和信噪比上都各自存在缺点,提出了一种新的适用于H.264/AVC的DCT系数分层置乱算法(DCLSA)。该算法针对H.264/AVC中4×4DCT变换的特点,首先将同一宏块中每个4×4块DCT系数进行块间分层,构建系数分层模型,然后可根据安全性要求对不同层系数进行随机置乱,实现加密编码。通过性能比较和具体实验效果分析,此算法具有更高的安全性、更优的压缩比和较好的信噪比,适合于H.264/AVC的网络安全应用。     

H.264中基于DCT域的视频可控加密研究

提出一种适用于H.264/AVC的DCT系数分层可控加扰算法,按照特定规律修改Intra帧的DCT系数,再利用帧间预测将加扰效果扩散至所有帧,最终实现视频的无级扰乱。实验结果表明,此算法克服以往空间加扰算法造成压缩效率下降的不足,具有很好的加扰效果,适用于H.264/AVC的视频系统中。     

一种适用于H.264/AVC的自适应空域帧内预测算法

提出了帧内预测算法中邻块间预测选项的相关性、预测选项和SAD相关性的概念,在此基础上提出了一种适用于H．264／AVC的自适应空域帧内预测算法,该算法利用上述的两种相关性预测当前块的帧内预测选项;利用“半步停”技术自适应地中止预测．实验结果表明,该算法在保证重构图像质量和压缩比的同时,计算复杂度仅相当于原有算法的7％左右．     

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。     

一种基于整数DCT系数调制及N维魔方矩阵的H.264/AVC信息隐藏方法

针对H.264/AVC视频编码标准提出了一种基于整数DCT系数调制及N维魔方矩阵的信息隐藏方法,该方法通过构造N维魔方矩阵,最多仅需修改N个整数DCT系数中的一个即可实现一位2N+1进制数的嵌入.实验表明,当N取3时,本文提出的方法在嵌入效率方面比现有方法提高了180％,同时在视频质量和码率方面本文方法有较大优势;并且,随着N的增大上述优势也趋于增强.     

一种针对H.264/AVC的帧间模式快速选择算法

为了进一步减小宏块的帧间预测误差,新的视频编码标准H.264/AVC采用了可变块划分运动估计,极大地增加了编码器的复杂度.针对此问题,提出了一种快速的帧间模式选择算法,该算法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,算法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

H.264中基于DCT域的视频可控加密研究

提出一种适用于H．264／AVC的DCT系数分层可控加扰算法,按照特定规律修改Intra帧的DCT系数,再利用帧间预测将加扰效果扩散至所有帧。最终实现视频的无级扰乱。实验结果表明,此算法克服以往空间加扰算法造成压缩效率下降的不足,具有很好的加扰效果,适用于H．264／AVC的视频系统中。     

一种适用于H.264/AVC的新型整数变换与量化算法

H.264/AVC中4×4整数变换和分级量化技术对编码性能的大幅度提升起到很重要的作用,但另一方面整数变换和分级量化在编解码器中占有24%的计算复杂度。本文根据4×4残差数据块、4×4亮度DC系数块和2×2色度DC系数块整数变换的特点,提出了一种基于全零模块预判的变换与量化选择算法,通过对各种全零模块进行准确的预测从而省略对应块的变换与量化过程,达到减小计算量、简化编解码器复杂度的目的。实验结果表明,与全模式算法相比,在造成视频质量少量下降的情况下运算量减少了大约21.29%。     

适用于H.264/AVC的去块效应滤波器硬件设计

设计了一种适用于 H.264/AVC 标准的去块效应滤波器,提出了将对外部存储器的存取操作与滤波计算并行执行的电路结构,利用相邻4×4像素块的数据相关性组织滤波顺序,使片内 SRAM读取次数减半,通过增加片内 SRAM,完成下一待滤波宏块左相邻块像素数据的复用,从而大大减少了滤波处理的周期数。     

H.264/AVC码率控制优化算法

提出了一种新颖的编码特性预测机制,较为充分地利用了视频信源的时空相关性,改进了率失真建模的有效性;利用Lagrangian优化理论推导出两种率失真优化的位分配方案,并实现了相应的码率控制算法,即线性模型算法和二次模型算法.大量实验数据表明:线性模型算法和二次模型算法的编码效率基本上相同,而前者的码率控制能力稍优于后者;和H.264/AVC参考软件中所采用的JVTG012码率控制算法相比,两种新算法在获得更高编码效率的同时,能够更加准确地控制输出码率.     

H．264运动估计中块模式选择的并行设计

为了方便H.264/AVC在低码率高时性应用系统中的实现,须对其编码算法进行优化.本文首先对H.264/AVC编码器进行了深入的分析,然后在此基础上提出了块模式选择的并行设计方案,并对此方案进行了并行设计与实现.最后对此设计方案在多核服务器上进行了试验.试验结果表明:并行后的三步搜索算法在不影响H.264编码质量的前提下,其编码速度平均提高了2.73倍以上.     

H.264快速帧内预测模式选择算法

H.264引入帧内预测技术提高了I帧的编码效率,但也大大增加了编码的计算复杂度。为了降低计算复杂度,根据预测模式算法的特征提出了一种基于像素边缘矢量方差及子块宏块映射关系的帧内预测模式快速选择算法。实验结果表明,该算法在保证图像质量和比特率大致不变的前提下,极大地降低了帧内预测编码的计算复杂度。     

对H.264/AVC 中自适应滤波技术的评测

H.264/AVC标准中采用自适应滤波技术消除方块效应,根据具体量化参数、宏块编码模式自适应调整滤波过程中的修正参数,详细分析了为提高图像主观质量所采取的关键措施:阈值判决条件、修正参数计算公式、在解码之后随即进行滤波以免误差通过参考图像帧扩散等,并通过标准测试模型JM86实验验证了该滤波方法的优越性。     

嵌入式设备上的H.264播放

新一代视频编码标准H．264／AVC采用了许多先进的技术使得H．264算法具有很高的编码效率。讨论了嵌入式设备上的H．264播放方案，给出了基于S3C2410的H．264播放器的实现。     

H.264扩展：分级编码技术研究与分析

详细介绍SVC的背景和技术特点，对基于运动补偿的时域滤波(MCTF)与基于H.264的层次化B帧进行了实验比较，对空域分级中的层间预测技术也进行了实验分析。仿真结果表明，MCTF相对于层次化B帧而言编码效率略有提升；空域层间预测在提高编码效率的同时大幅增加了计算复杂度，快速判断是否进行层间预测是降低空间层间自适应预测计算复杂度的一种有效方式。     

简单的4×4块帧内模式选择算法

帧内预测的模式选择问题是H.264帧内编码中的瓶颈问题。参考算法中对每个4×4子块的9种预测模式进行遍历运算寻找最佳模式,耗费了极大的计算量,不利于实现实时编码。文章提出了一种快速帧内预测4×4子块模式选择算法。该算法采用子抽样模型和边界纹理信息提取技术,按照“足够好就停止”原则,提前中止算法,减小备选模式数量,简化模式选择过程,降低了模式选择的复杂度。实验结果表明:对全I帧序列,与H.264参考代码中模式遍历算法相比较,该算法的帧内模式选择计算复杂度减小56%～78%,由于不同序列内容不同,在不同QP参数下,该部分代码运行时间节约不等(1%～30%),而同时保证图像质量下降在可接受范围之内。     

H.264/AVC编码器子象素插值快速实现方法

子象素运动估计是H.264/AVC等混合编码标准中普遍使用的用于提高预测精度的技术,使得预测精度达到1/4象素,甚至1/8象素,从而提高编码性能。在做运动估计之前需要对参考图像插值,由于插值算法复杂度较高,计算资源耗费很大,所以如何简化和优化其插值算法,实现一个快速的插值过程,对编码器的实时性极其重要。论文提出了一种H.264/AVC编码器子象素插值的快速实现方法,首先简化运算的复杂度,然后通过优化数据结构来消除数据相关性,最后使用SIMD指令优化算法,从而高效地实现了标准的插值过程。实验证明,使用提出的方法实现的插值过程比H.264/AVC参考软件JM10的插值过程快25倍以上。