基于随机森林的AVS-P10开环编码质量优化算法

AVS-P10是我国第一部移动环境下的音频编解码标准。针对AVS-P10开环方式下编码模式选择算法准确率不高导致编码质量不佳的问题,提出基于随机森林的开环编码模式选择算法,通过拟合闭环方式下的编码模式选择结果,以提升开环方式下的编码模式选择准确度。为了降低随机森林计算复杂度并保持高准确度,采用两次特征选择并结合随机森林的特性选择特征。主客观测试结果表明,所提方法将开环方式下的编码模式选择准确率大幅提升;采用所提方法的开环编码质量明显优于AVS-P10开环编码质量,与AVS-P10闭环编码质量相当。     

MDFT域参数立体声编码器设计与实现

FFT域参数立体声编码器在立体声参数提取和主声道编码时采用不同的时频变换, 导致计算复杂度高。设计并实现了一种MDFT（Modified Discrete Fourier Transform,修正离散傅里叶变换）域参数立体声编码器,使得立体声参数提取和主声道编码部分能够复用MDCT（Modified Discrete Cosine Transform,修正离散余弦变换）变换,从而有效降低计算复杂度。与经典的FFT域参数立体声编码器相比,在保证音质相当的同时,编解码计算复杂度下降约33%。完善并验证了已有的MDFT域参数立体声编码理论。     

AVS-P10音频解码器算法分析与定点化

AVS-P10是我国第一部应用于移动环境的音频编解码国家标准。在分析AVS-P10解码算法的基础上,对参考代码进行了精简和封装。针对定点处理器应用需求,对精简后的代码进行了定点化实现和优化。分别采用CMOS评分与SNR指标,对定点解码器的解码质量进行了主、客观测试,并对优化前后的定点解码器的运算效率进行了比对测试。结果表明,提出的AVS-P10定点解码器的解码音质达到与浮点解码信号的音质相当,且运算复杂度明显下降。     

基于相关系数的AVS-P10带宽扩展优化

AVS-P10是我国第一部完全自主研发的移动音频编解码国家标准。为适应移动通信环境,实现低码率、高质量的音频传输与重建,在分析现有AVS-P10带宽扩展模块的基础上,提出一种基于相关系数的AVS-P10带宽扩展优化方案。为找出高频重建的最佳频带选择方式,通过计算原始高频频带与各准高频频带的皮尔逊系数绝对值进行最强相关子带选取,并通过判断最高相关系数数值是否低于域值,选择用最强相关准高频子带或白噪声来进行高频重建。实验表明,与原有的AVS-P10带宽扩展算法相比,该方法音频信号的高频重建效果有一定的提高。     

CS-ACELP语音编码算法的优化及其在DSP上的实现

针对CS-ACELP语音编码算法编码复杂度较高、DSP实时实现比较困难的问题,提出了一种可降低CS-ACELP语音编码算法复杂度的优化方法,分析了CS-ACELP语音编码算法原理,详细介绍了优化的CS-ACELP语音编码算法从固定码本搜索上降低算法复杂度的实现,并给出了在16位定点DSP芯片TMS320VC5402上实现CS-ACELP语音编解码方案的硬件及软件设计。实验结果表明,优化的CS-ACELP语音编码算法降低了运算复杂度,提高了运行速度,重建的语音符合标准的编解码要求。     

移动音频带宽扩展算法计算复杂度优化

移动通信设备由于计算资源有限,对计算复杂度较为敏感。我国自主研发提出的移动音频编解码算法标准AVS P10中的带宽扩展算法有利于提高移动音频编解码质量,但其计算复杂度较高,不利于该编解码算法在移动环境中应用。通过分析该带宽扩展算法的流程,发现其计算复杂度较高的主要原因是时频变换次数过多,为此从算法和代码两个方面对该算法进行优化:算法方面通过减少快速傅里叶变换(FFT)次数来降低算法计算复杂度;而代码方面则通过空间换时间等方法来减少算法消耗时间。测试结果表明,在不降低整体音频编解码主观质量的情况下,带宽扩展模块在编码端和解码端运行时间比例分别降低了4.5和14.3个百分点,算法计算复杂度显著降低,这有利于进一步在移动音频领域推广应用该编解码算法。     

基于DSP的G.729编解码系统设计

使用高压缩率的语音编解码器.可以在保证通话质量的前提下有效地提高通信系统的效率.为了减小编解码运算的复杂度,本文在共轭结构的ACELP语音编解码算法的基础上,重点对系统的整体设计进行了论述,并提出了一种基于DSP的语音优化编解码算法,最后在VC5502上实现.试验结果表明,优化后的CS-ACELP语音编码算法在DSP上能够同时实现多路语音编解码,有效节省了资源.     

面向移动应用的语音编解码开环基音搜索方法

基音周期搜索的准确性将直接影响到语音编码器的编码质量和效率。本文根据AMR-WB+标准中基音周期搜索算法会发生检测基音倍频和半频错误,提出了开环基音搜索算法。该算法以自相关函数为基础,利用基音周期的平滑性,引入基音周期全局参考作为基音周期判断的辅助条件,有效解决了基音周期加倍的问题并在基音周期预测中体现基音周期的平滑性,实验结果表明本文算法性能优于AMR-WB+中的算法性能。该算法已应用到AVS-P10移动音频编解码框架中。     

快速AVS2帧内预测选择算法

针对目前数字音视频编解码技术标准(AVS2)中帧内预测模式判断过程计算较为复杂,而如今超高清视频的普及给编解码系统带来很大压力的问题,提出了一种快速帧内预测选择算法.该算法先对最底层最小编码单元(SCU)进行预测模式删选,减少了底层SCU的计算量;再通过下层编码单元(CU)的预测模式得到上层CU的预测模式,从而减少了上层CU的计算量.实验表明,该算法对压缩效率的影响很小,并且编码时间平均下降超过15%,并可有效地降低帧内编码的复杂度.     

划分层次限制的快速帧间预测算法

通用视频编码（Versatile Video Coding,VVC）是正在探索中的下一代视频编解码标准,在新标准的制定过程中,加入了许多新技术,在提升编码性能的同时,增加了编码复杂度。针对这种情况,通过对新标准编码过程中帧间预测单元划分算法的研究发现,在VVC进行帧间单元划分时,进行了多余的更深层次的划分,从而提高了编码复杂度。因此提出了一种划分层次限制的快速帧间预测算法,使单元划分提前结束,避免了多余的划分层次。实验结果表明,新算法在RA配置下,在增加1.58%的压缩率,损失0.036 2的图像失真度的情况下,编码复杂度降低了46.39%,从而验证了优化算法能有效降低编码复杂度。     

AVS-P2、P7基于移动视频应用性能的比较

AVS是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是中国自主制定的音视频编码标准,主要面向高清晰度电视、高密度光存储和移动媒体等应用。它是一套包含系统、视频、音频、媒体版权管理在内的完整标准体系,其中视频标准包括两部分:面向数字电视应用领域的AVS-P2和面向移动应用领域的AVS-P7。针对AVS两种视频标准基于移动视频应用领域上的关键技术进行比较,通过实验数据进行分析;对两种视频标准在移动视频领域的应用前景进行探讨。     

基于FPGA的AVS-P2熵编码器设计

本文重点研究了AVS—P2熵编码器的算法、结构以及利用FPGA实现的若干关键问题，给出了详细的块变换系数熵编码器硬件结构，并通过了仿真验证。实现中提出了一种新的2D—VLC码表存储结构和一种确定指数哥伦布码码长的方法，可以节省59％的码表存储空间和降低指数哥伦布码码长计算电路的硬件复杂度。     

A fast stereoscopic video coding algorithm based on JMVM

In order to exploit the intra-view and inter-view dependencies in stereo video coding, a fast joint motion and disparity estimation algorithm is proposed in this paper. An efficient search strategy based on the motion-disparity constraint is developed, in which both the motion and disparity vectors can be obtained simultaneously with low complexity. Moreover, a credible initial predictive vector set is designed with the aid of the temporal and spatial neighboring blocks so that the coding efficiency can be ...     

立体视频编码中运动和视差联合估计算法的研究

立体视频编码不仅要在同一个视点间进行运动估计,还要在相邻视点间进行视差估计,计算复杂度非常高.如何有效地结合运动估计和视差估计,降低运算复杂度是当前亟待解决的问题.本文详细分析了立体视频左右通道视频流之间的相关性,提出一种运动和视差联合估计快速算法.根据运动—视差模型,结合时空域的多参考帧来进行联合的运动和视差估计,实现对数据的有效编码压缩.实验证明,该算法与传统的全搜索算法相比,能在保证率失真性能基本不变的前提下,降低96.45%的运算复杂度,大大提高编码速度.     

一种运用游程编码的大数模乘算法

为了优化提高大整数模乘的运算效率,基于以空间换时间的思想,在改进滑动窗口编码的基础上,提出了一种新颖的游程编码,并在此基础上,设计了一种快速大数模乘的实现算法,分析了该算法的时间复杂度和空间复杂度。分析结果表明,与基于最佳滑动窗口编码的大数模乘算法相比,所设计的算法在保持空间复杂度数量级的同时,时间效率上得到了很大的提高。在同等硬件软件环境下测试,新算法平均运算速度比前者约提高41%。此外,新算法的预处理过程也更加简单。     

H.264视频编码的关键技术分析及复杂度研究测试

H.264比原有的视频编码标准大幅度提高了编码效率和稳定性,但其运算复杂度也大大增加。为了在不影响编码效率的前提下,降低编码运算的复杂度,提高编码的实时性,有必要对H.264的复杂性做出详细研究。H.264通过对传统的帧内预测、帧间预测、变换编码和熵编码等算法的改进来提高压缩率。本文分析H.264上述关键技术,给出基于JM86的模块复杂度测试。测试结果表明H.264编码的复杂性主要体现在帧间预测模块中,要加快H.264的编码速度,就必须对这个模块进行优化。     

高质量、低复杂度的纯软件实时MPEG音频编、解码器

ＭＰＥＧ音频是高保真立体声音频压缩编、解码的国际标准,该标准采用与心理声学模型相结合的子带编码方案,算法计算量大,难以满足实时应用的场合。文章不仅从理论上分析了编、解码算法的基本原理,而且提出了快速算法,设计并实现了一个纯软件ＭＰＥＧ音频编、解码器。该软件可在不需任何附加硬件的Ｐｅｎｔｉｕｍ１６６ＭＨｚ计算机上对立体声音频信号进行实时编码和解码。