基于SSIM和SAD的AVS帧内预测模式改进算法

在AVS帧内预测模式的选择过程中,以绝对误差和(SAD)作为失真度量,通过相应的i_sad代价函数进行选择,但是这种方法被证明不能很好地符合人眼视觉(HVS).由于结构相似度(SSIM)算法相对简单,准确性好,优于传统的PSNR等方法,因此提出了将SSIM和SAD作为帧内预测模式选择的标准.实验表明,将SSIM和SAD用于AVS帧内预测模式选择,获得了比原AVS更好的重建图像质量和更高的编码压缩率.     

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.     

结构相似度在AVS帧间模式选择中的应用

传统的音视频编码标准(AVS)率失真优化(RDO)算法在帧间模式选择中使用偏差平方和(SSD)作为失真度量,不能很好符合人的主观视觉,而最近提出的结构相似度(SSIM)图像质量评价方法更符合人眼视觉系统(HVS)的特性.为了有效地提高编码效率,本文将SSIM引入拉格朗日代价函数,对失真度量的表示进行修正,并在大量实验的...     

基于零系数块和快速MPPM的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0.2 dB内,平均比特数增加少于2%,编码时间至少减少31%。     

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%。     

AVS解码帧内预测器的硬件设计

AVS是我国具备自主知识产权的数字音视频编解码技术标准,而帧内预测是技术标准中的一个关键组成部分.文中分析阐述了帧内预测技术的原理和算法,并根据流水线、并行及资源复用等设计思想,提出了帧内预测器的硬件设计结构和实现方案,及各个子模块的硬件设计结构和算法实现单元.最后通过仿真,验证了其正确可行性.     

快速帧内预测模式选择新方法

为了提高编码性能,H.264采用了RDO(率失真优化),但与此同时带来的是计算复杂度的增加.本文着重分析了H.264中快速帧内预测模式选择的问题.为了降低帧内预测模式选择的计算复杂度,提出了一种高效的快速帧内预测模式选择算法.首先,对Pan的基于边缘方向直方图的快速算法进行了改进,同时提出了基于参考象素特征的4×4快速帧内预测模式选择算法,并将两者进行了结合.实验结果表明,本文算法和H.264校验模型JM61相比,I帧编码时间降低61%~69%,而PSNR基本保持不变,输出码率仅略有增加;与Pan的基于边缘方向直方图快速算法相比,本文算法的I帧编码时间降低12%~33%,PSNR和输出码率均基本保持不变.     

AVS解码器中帧内预测算法的硬件实现

概述了AVS视频编解码标准的帧内预测技术,重点分析了帧内预测各种预测模式的算法,并将AVS的帧内预测技术和H.264/AVC标准的帧内预测技术进行了算法复杂度和性能的比较.在此基础上,设计了一种AVS帧内预测模块的硬件实现.并提出了一种可并行处理的计算单元结构.     

基于频域和空域分析的帧内预测模式快速选择算法

基于DCT变换的能量聚集和方向特性,首先利用AC系数对块尺寸进行预先选择,然后利用AC系数的方向性对16×16块进行模式预先选择,接着利用空域相关性对4×4块进行快速模式选择,有效缩小了模式选择的范围。实验表明,与现有同类算法相比,在质量几乎相当的情况下,本算法速度明显提高。     

HEVC帧内彩色边缘检测快速模式选择算法

高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)相较于H.264/AVC,帧内预测模式有35种,编码性能得到提高的同时也引起了算法复杂度的增加,本文提出了一种基于Canny彩色算子的快速帧内预测模式选择算法。该算法基于图像物理边缘的梯度方向提前分析预测块（Prediction Unites,PU）的方向,预先确定帧内预测的模式,避免算法遍历35种帧内预测模式。实验结果表明,该算法能够有效地降低帧内编码的复杂度,算法编码时间平均减少23.36%而仅损失0.69%的BD-Rate,且率失真性能良好。     

基于SSE和SSIM的H.264帧内预测模式选择改进算法

在H.264的帧内预测模式选择过程中,率失真优化(RDO)的失真测度用当前编码块和预测块之间的平方误差和(SSE)或绝对误差和(SAD)来度量,而这两种失真测度被证明不能很好地符合人眼视觉(HVS)。该文参考软件JM16.2,提出了联合SSE和结构相似度(SSIM)作为失真测度用于RDO的方法(CSSRDO)。算法首先找到SSIM和码率的近似关系, 然后综合以SSE作为失真测度的RDO函数,并结合人眼视觉特性,建立了联合SSE和SSIM作为失真测度的RDO模型。实验表明,将CSSRDO用于H.264帧内预测模式选择获得了比JM16.2更高的编码效率和更好的重建图像质量。     

一种HEVC快速帧内模式判断算法

针对HEVC帧内预测模式判断过程较为复杂的问题,提出了一种快速帧内模式判断算法.通过将35种帧内预测模式进行分级计算,利用其中17种模式即能得出最佳预测模式.实验结果表明,与参考编码算法相比,所提出的帧内模式判断算法可以降低约53％的计算量,且编码压缩率几乎不变.     

一种快速的H.264到AVS帧内模式决策算法

利用从H．264解码中得到的帧内预测方向和非零DCT系数来估计AVS编码中的预测方向,以减少AVS帧内预测所需的时间。仿真结果显示新算法可以在保持较好图像质量的同时节省至少56％的运算量。     

基于结构相似的H.264主观率失真性能改进机制

H.264以客观失真作为失真准则进行码率控制(RC)和率失真优化(RDO)模式选择,无法得到最优的主观质量。该文在作者之前研究成果的基础上将基于结构相似(SSIM)的主观失真用于指导H.264基于RDO的帧间模式选择,进一步提出了宏块(MB)层自适应的分析型拉格朗日(Lagrange)乘子来更好地平衡码率和SSIM失真。实验结果表明：在给定目标码率下,该文算法相比基于客观质量的编码算法及基于SSIM的RC算法(但未进行基于SSIM的RDO帧间预测)更有效地编码了图像结构信息,得到了更好的主观率失真性能和主观图像质量。     

H.264帧内预测模式选择算法研究

由于H.264支持的帧内预测模式数较多，使预测的复杂度大幅度增加，因此研究了采用RDO技术下帧内模式选择过程，各种快速帧内模式选择算法的特点及其性能，并指出了快速帧内模式选择算法的未来发展方向。