基于梯度和全零块检测的快速帧内模式选择算法

针对移动视频业务的市场需求和移动终端设备的性能局限,提出了一种基于方向梯度特征和全零块检测的H.264快速帧内预测模式选择算法。为降低预处理计算量,对像素进行降幂采样;进行主要预测方向上的纹理梯度检测,排除可能性较小的预测模式;对图像边界块和纹理平滑块进行优化处理;进行4×4全零块检测,略过不可能进一步降低率失真代价的候选模式。实验结果表明,在基本保持编码性能的前提下,该算法平均可降低51.69%的编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

基于H.264的快速帧间模式选择算法

针对H.264视频编码器中计算量大的帧间模式选择过程,提出一种快速帧间模式选择算法。根据编码块的边缘特征信息和模式相关性,预测当前宏块可能的候选模式类型。统计并分析帧间编码的最佳模式分布,通过设定基于统计数据的自适应提前中止门限,对预测模式进行筛选,以获取最匹配块模式。实验结果表明该算法能在保证重构图像质量与编码性能的情况下,减少51%~68%的编码时间,降低编码器的计算复杂度。     

基于H.264的快速帧间模式选择算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧间模式选择算法.该算法利用宏块的图像内容特征和量化参数,对宏块帧间编码模式进行预选择,从而有效跳过不必要的帧间预测待选模式,提高了编码速度.实验结果表明,该算法在保持图像质量和码率变化很小的前提下,平均编码时间减少了39.14%.     

H.264快速模式选择算法中的提前终止策略

针对H.264中模式选择计算复杂度高的问题,提出一种快速模式选择算法。根据帧间编码最佳模式的统计规律,找出宏块的时间空间特性与最佳模式的关系,在帧间模式选择的各个阶段,检测宏块的时间空间特性,一旦满足相应的残差一致性条件或空间一致性条件,则提前终止模式选择。实验结果表明,该方法在输出比特率平均升高2.11%的情况下,编码时间能平均减少23.11%,峰值信噪比平均提高0.058dB。     

H.264/AVC中基于全零块的预测模式选择

多种预测模式的采用是H.264/AVC的特点,但带来了大量的计算。针对该问题,将全零块检测技术推广应用于H.264/AVC视频编码中对多种预测模式的快速选择,提出一种模式选择的快速算法。使用该算法,通过一些简单的比较等操作,就能跳过对某些预测模式的选择,减少了H.264/AVC视频编码器的运算复杂度。     

改进的H.264帧间模式选择算法

针对H.264帧间模式选择算法存在的问题,提出一种帧间模式选择快速算法.算法采用8×8块运动矢量同质性分析对宏块模式进行选择,缩小候选模式范围,降低H.264帧间模式选择算法的计算复杂度;使用模式相关和运动矢量合并对UMHexagonS算法进行优化,减少大量的运动估计搜索点数,取得了较高的编码效率.实验结果表明,与使用UMHexagonS的帧间模式选择算法相比,该算法在峰值信噪比及输出码流码率基本不变的前提下,可以平均减少大约50％的运动估计时间.     

基于快速帧间预测的H．264视频编码算法研究

为降低H.264的编码复杂度,提出了一种快速帧间预测算法;本算法从以下两个方面进行改进:在选择帧间宏块分割模式时,先根据部分模式的计算结果提前判断出侯选模式组,再从侯选模式组中计算选出最佳模式;与此同时,在分割块的运动估计时,先检测局部典型位置并根据检测结果对块的运动区域进行预测,再据此有针对地采用相应的搜索模板进行搜索;实验表明,与JM(H.264标准参考软件)目前版本的几种预测算法相比,本算法PSNR保持较高,编码速度提高40%～60%。     

H.264帧内4×4块预测模式选择快速算法研究

在H.264视频编码过程中,编码时间受诸多因素的影响,如帧间/帧内模式选择、运动估计(ME)、率失真优化(RDO)等。为了以较快速度和较好质量进行编码,针对H.264帧内模式选择,提出了一种适用于H.264帧内4×4块预测的模式选择快速算法。该算法利用帧内4×4块最优预测模式与和它相邻的预测模式之间率失真代价(RD Cost)的高相关性,以及绝对变换误差和(SATD)与率失真(RD)性能之间的强相关性,有效地跳过一些不太可能的预测模式,从而使帧内4×4块模式选择过程只需进行4次率失真代价计算即可。实验结果显示,该算法在编码性能和编码速度之间取得了很好的折衷。     

H.264中基于全零块的编码模式快速选择

多种宏块编码模式的采用是H.264/AVC的显著特点,却也带来了极大的计算量.根据H.264/AVC中整数DCT变换和量化的特点,提出了一个新的预先判定全零块的阈值,并进一步将全零块的预先判定用于多种宏块编码模式的快速选择中,减少了运动估计的搜索复杂度.利用这种方法,可以在保证图像质量和比特率基本不变的情况下,有效减少编码器的计算复杂性.     

基于全零模块检测的H.264/AVC快速帧内模式选择算法*

H.264/AVC采用多方向、多划分的帧内预测模式,与其他视频编码标准相比具有更高的编码效率,但同时也使计算复杂度明显提升。通过分析各编码模式的特点和最佳模式分布规律,提出了基于全零模块检测的快速帧内模式选择算法,略过不可能进一步降低率失真代价的帧内预测模式,以降低编码过程的计算复杂度。实验结果表明,在保证编码性能的前提下,可以有效地降低H.264/AVC的计算复杂度。     

An Efficient Mode Decision Algorithm for H.264/AVC Encoding Optimization

The H.264 video coding standard significantly outperforms previous standards in terms of coding efficiency. However, this comes as a cost of extremely high computational complexity due to mode decision where variable block size motion estimation (ME) is employed. In this paper, we propose an efficient algorithm to jointly optimize mode decision and ME. A theoretical analysis is performed to study the sufficient condition to detect all-zero blocks in H.264, and thus adaptive thresholds are derived to early terminate mode decision and ME. Besides the aforementioned early termination technique, the proposed algorithm also introduces temporal-spatial checking, thresholds based prediction and monotonic error surface based prediction methods to skip checking unnecessary modes. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm can significantly reduce the computational complexity of H.264 encoding while maintaining almost the same rate distortion (RD) performance as the original encoder     

面向AVS的全零块预先判决算法

尽管H.264标准的全零系数块检测技术目前已经得到了深入的讨论,但是由于AVS整数变换中使用了8×8块和新的指数阶量化步长的量化器,以往适合于H.264的全零块判别准则并不能直接应用于AVS。根据AVS整数变换的特点,推导出了一种适合于AVS标准的新全零块判别准则。实验结果表明,该准则在保证图像质量的同时尽量防止漏判。     

基于全零块及方向一致性的H.264帧间快速模式选择算法

帧间模式选择是H.264编码器中最耗时的部分。提出一种基于全零块和运动方向一致性的新的快速模式选择算法。该算法首先定义了绝对全零块充分条件和相对全零块必要条件,并按照这两个条件将宏块分成4大类,然后在每一大类中利用宏块周边块的运动状态及该宏块在SKIP模式下的率失真代价将宏块进一步分类,缩小该宏块的候选预测模式范围。实验结果表明,该算法能够极大提高帧间模式选择的速度,并且所带来的PSNR损失和码率增加几乎可以忽略。     

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%。