面向AVS2的快速帧间预测算法北大核心

新一代具有自主知识产权的视频编码标准AVS2正在制定当中,其相对于上一代标准而言具有更高的编码效率,但由于使用了多划分模式、多参考帧等技术,其编码复杂度也大幅增加。为了提高AVS2帧间编码速度,提出了一种快速帧间预测算法,在使用非对称运动划分(Asymmetric Motion Partitions,AMP)快速决策算法的基础上,深度挖掘同一编码单元下相邻预测单元之间的相关性,利用邻近预测单元来预测当前块的参考帧,通过判断预测单元的运动矢量残差的曼哈顿距离,以确定最佳参考帧,从而减小参与计算的参考帧数目。实验结果表明,该算法在图像质量和比特率基本保持不变的情况下,有效地提高了AVS2的编码速度。     

面向AVS-M的快速帧间预测模式选择算法

提出了一种快速帧间模式选择算法,通过利用宏块的运动特性,有效跳过不必要的帧间预测模式.实验结果表明,此方法与AVS工作组参考软件提供的算法相比,在保证图像质量及相同率失真性能条件下平均编码时间能降低18.87%.     

面向AVS2的多参考帧快速选择算法

多参考帧运动估计是帧间预测中的一项重要技术,在显著提高编码效率的同时,会大幅提升运算复杂度。在分析AVS2的多参考帧判决过程中发现,缓冲区中各参考帧被选为最佳参考帧的概率分布与相邻PU具有强相关性。因此,提出了一种快速选择算法,根据距当前帧的距离,将缓冲区中的参考帧分为两个区间,选择性地使用不同区间中的参考帧,利用空域相关性和参考帧的概率分布动态调整参考帧遍历顺序,同时根据相关阈值提前终止参考帧选择。实验表明,该算法在保证压缩效率基本不变的情况下,可平均减少41%的编码时间。     

基于多时-空相关的AVS2快速帧间预测算法

针对新一代视频标准AVS2引进四叉树分割、多参考帧等技术而带来的帧间预测复杂度增加的问题,提出一种基于多时-空相关的快速帧间预测算法.该算法利用上下层相邻编码单元(Coding Unit,CU)和空时域相邻CU在预测模式选择上的相关性,计算当前CU的模式复杂度,根据复杂度为当前CU分配合适的候选预测模式;同时利用相邻预测单元(Prediction Unit,PU)在参考帧选择上的相关性,计算当前PU的参考帧索引,根据索引为当前PU分配合适的候选参考帧.实验表明,该算法在BD-Rate(Bjontegaard delta bit rate)增加1.22％,BD-PSNR(Bjontegaard delta peak signal-to-noise rate)降低0.04 dB的前提下,平均减少47.54％的编码时间.     

一种AVS2帧间预测模式快速判决方法

新一代国家自主音视频编码标准AVS2已制定完成,相对于上一代标准其具有更高的编码效率,但同时编码复杂度大幅度增加.为了降低编码器的编码复杂度以达到实时应用性能,针对编码单元的预测单元划分进行深入研究,提出了一种帧间预测模式快速判决方法,该方法利用编码单元时域与空域的信息再结合编码单元的纹理信息来预测其划分方式,从而在帧间编码过程中避免遍历所有划分模式.实验表明,该算法可以使编码时间平均下降38％,并且对编码效率影响很小.     

基于HEVC的快速帧间预测算法

针对HEVC中PU划分模式和帧间运动模式的选择引起的高复杂度,提出一种快速帧间预测算法.首先,判断图像的运动状态和纹理复杂度,根据当前图像的时空域相关性及图像内容的特点,减少PU划分模式.然后,根据运动剧烈程度对当前PU运动模式预判,从而不需要遍历所有的运动模式.实验结果表明,在视频重建质量基本相当的前提下,改进后的算法编码时间与参考算法相比节省30％～60％左右.     

AVS2帧内预测模式快速选择算法

AVS2是我国新一代具有自主知识产权的视频编码标准,相比于同代国际标准HEVC在压缩效率上基本相当,而比上一代国标AVS在压缩效率上提升了一倍左右.然而随着压缩效率的大幅度提升,其编码复杂度也急剧增加,例如复杂的块划分,更多的预测模式等.为提升编码速度,使其适用于实时应用,提出一种快速帧内模式选择的算法,一方面通过对各帧内模式的利用率分析,避免了RMD(Rough Mode Decision)野蛮遍历各种模式;另一方面,通过先验知识构成终止RDO(Rate-Distortion Optimized)条件,且根据纹理估计进一步优化其终止条件,可有效提高RDO的效率.实验结果表明,在图像质量几乎不下降的前提下,优化后的RMD模式命中率高达98％,全Ⅰ帧编码BD-Rate大约增加0.96％,而编码时间节省了约34％,大幅提升了AVS2帧内编码的速度.     

基于空域相关性的快速HEVC帧间预测方法

分析了对应CU分块与其空域上相邻的4个CU之间的相关性,根据分析的最大出现概率的PU模式,以及当前PU分块与前一帧对应不同尺寸CU分块之间的空域相关性,提出了一种基于时域和空域相关性的快速HEVC帧间模式判决方法,跳过当前最大编码单元中各层CU中冗余的PU模式,从而降低了编码的计算复杂度。实验结果显示,与HM7.0相比,该方法在仅仅损失了0.21%~1.66%压缩率和0.01~0.09 dB峰值信噪比的前提下,降低了52.3%~63.5%的编码时间。     

基于空域相关性的快速HEVC帧间预测方法北大核心

分析了对应CU分块与其空域上相邻的4个CU之间的相关性,根据分析的最大出现概率的PU模式,以及当前PU分块与前一帧对应不同尺寸CU分块之间的空域相关性,提出了一种基于时域和空域相关性的快速HEVC帧间模式判决方法,跳过当前最大编码单元中各层CU中冗余的Pu模式,从而降低了编码的计算复杂度。实验结果显示,与HM7．0相比,该方法在仅仅损失了0．21％～1．66％压缩率和0．01～0．09dB峰值信噪比的前提下,降低了52_3％～63．5％的编码时间。     

一种基于H.264/AVC的帧间模式快速判决算法

新的视频编码标准H.264/AVC能够获得较高的编码效率是以增加运算复杂度为代价的,1个帧间宏块(MB)的可选编码模式包括7种块尺寸的帧间预测模式和2种块尺寸的帧内预测模式,其校验模型仅给出一种复杂的全搜索方法来确定最佳模式。本文提出一种快速模式判决算法,将全部模式进行分类,通过判别MB的一致性和比较MB的空时相关性逐类型比较,可有效减少判决的模式数量。实验结果表明,这种方法能够在保持视频质量的同时,节省约35%的编码时间。     

基于零系数块和快速MPPM的快速AVS帧内预测算法

针对AVS帧内预测编码模式的选择和流程相对复杂的问题,提出了一种快速AVS帧内预测算法。该算法先判断当前子块是否为零系数块,进而决定下一步操作是进行最佳候选模式筛选还是直接编码cbp,避免对零系数块进行变换等帧内编码的复杂操作。对于非零系数块,通过快速算法筛选出最佳候选模式也很大程度提高了编码效率,从理论上排除了至少40%不可能的预测模式。实验验证在IPPP帧格式下,PSNR下降控制在0.2dB内,平均比特数增加少于2%,编码时间至少减少31%。     

H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264中定义了7种不同大小的帧间宏块模式,为了提高编码效率,编码时对每一种宏块模式都进行运动搜索,并利用率失真优化(RDO)分别计算编码代价,选择编码代价最小的模式作为帧间编码模式,但是计算量非常大,导致运动估计速度缓慢,很难实现实时编码。本文提出一种选择宏块模式的快速算法,通过宏块模式编码代价的比较,提前确定宏块模式,从而逐步减少不必要的宏块搜索和RDO计算。实验结果表明,此方法与全宏块模式搜索相比较,图像质量和码流只有少量变化,而编码速度有显著提高。     

H.264快速自适应帧间编码模式选择算法

提出了一种针对H．264标准的帧间编码模式快速自适应选择算法用以减少编码器的复杂度。该算法利用运动补偿后残差宏块的统计信息．将需要计算率失真代价函数的候选模式减少为一个模式组中包含的模式子集。由于该算法采用了重叠划分的模式组以及动态调整的门限．可以最大可能保证宏块的最佳编码模式处于所选择的模式组中，所以可以在编码质量下降很小的情况下，大幅度降低编码复杂度。实验表明，本算法平均可以节省编码时间52％．同时PSNR下降约为-0．05dB,不会影响主观视觉效果。     

H.264帧间模式快速判决

H.264标准采用率失真优化(RDO)技术提高了编码效率,但这是以较高的计算复杂度为代价的.提出一种快速模式判决算法,利用早期的SKIP模式判决以及运动代价来减少待选的模式.实验表明,该算法比起H.264标准显著提高了编码效率,而视频质量并没有太大的损失.     

Efficient Inter Prediction Mode Decision Method for Fast Motion Estimation in High Efficiency Video Coding

High Efficiency Video Coding (HEVC) is the most recent video coding standard to achieve a higher coding performance than the previous H.264/AVC. In order to accomplish this improved coding performance, HEVC adopted several advanced coding tools; however, these cause heavy computational complexity. Similar to previous video coding standards, motion estimation (ME) of HEVC requires the most computational complexity; this is because ME is conducted for three inter prediction modes — namely, uniprediction in list 0, uniprediction in list 1, and biprediction. In this paper, we propose an efficient inter prediction mode (EIPM) decision method to reduce the complexity of ME. The proposed EIPM method computes the priority of all inter prediction modes and performs ME only on a selected inter prediction mode. Experimental results show that the proposed method reduces computational complexity arising from ME by up to 51.76% and achieves near similar coding performance compared to HEVC test model version 10.1.     

基于灰度差值的HEVC快速帧间编码研究

针对新一代视频压缩编码标准HEVC计算复杂度较高的特点,利用视频序列间时域上的相关性,提出了一种基于灰度差值的编码单元快速划分策略.该策略根据当前编码块与参考块之间的灰度差值进行运动条件判决,在进行编码之前提前确定当前编码单元的编码深度信息,减少帧间预测编码的次数,从而有效地降低了编码端的计算复杂度.实验结果表明,该算法在编码效率和峰值信噪比(PSNR)损失都很小的情况下,和HM标准中的帧间预测算法相比,平均降低了50.18％的编码时间.