H.264帧内预测与帧间块模式选择快速算法

针对H.264帧间预测时的多子块模式选择和帧内预测的多模式选择问题,提出了一种实用的基于统计门限的模式快速选择算法,通过门限设定有效限定了编码模式的选择范围.多组视频序列的实验结果表明,基于统计门限的帧内预测模式选择算法在Ⅰ帧的PSNR值有微小变化的情况下,大大降低了编码时间,Ⅰ帧的编码时间降低17%～23%,PSNR下降不到0.4%.基于统计门限的帧间块模式选择算法使得平均PSNR值下降了0.047dB(PSNR最大下降不到1%),但是相对全模式预测时,编码器速度提高了20%～30%.     

AVS视频编码标准的帧间预测算法研究

介绍AVS视频编码标准的帧间预测技术特点,对帧间预测算法进行分析和研究,为视频帧间编码提供理论依据。     

H.264编码模式选择的研究

研究H.264的编码模式选择方案,根据视频序列的时域相关性和空域相关性的关系,模式选择包括帧内预测和帧间预测,帧间预测基于率失真函数,在一帧图像的编码中则可以采用提前终止预测方向的方法降低编码器端的复杂度.     

帧内预测模式快速选择方法研究

H．264标准中的帧内预测方法在很大程度上提高了帧内编码的效率,但同时也增加了编码复杂度。对其中运算量很大的预测模式选择策略和几种改进方法进行了分析,提出了一种自适应的快速预测模式选择方法。该方法主要基于最可能预测模式的自适应阈值和预测模式的选择计算。实验表明,该方法在基本保持了帧内压缩效率的同时,提高了编码的时间效率,而且能够较好支持SIMD指令,有利于汇编指令优化。     

一种用于AVS视频编码的块运动估计算法

通过对现有的视频图像编码中的帧间预测技术所用的运动估计算法的分析,提出了一种适用于AVS视频编码标准的快速而有效的块运动估计算法,该算法采用5个检测点的大菱形和9个检测点的小田字形双模板结构,通过调用大菱形模板和小田字形模板进行块运动匹配搜索,随着搜索的进行,大菱形模板可以被循环调用,但约定小田字形模板仅被调用一次.通过与全搜索算法和菱形搜索算法比较,这种新的块运动估计算法在保证编码性能几乎不变的情况下,编码复杂性能够得到有效的降低.     

一种基于多模式融合的多视点图像颜色校正方法

针对各种多视点成像系统中视点图像颜色不一致的问题,提出了一种基于多模式融合的多视点图像颜色校正方法.该方法通过定义四种通用的线性和非线性校正模式,首先对输入的源图像和参考图像进行视差估计,以视差估计得到的匹配块作为样本,然后对样本分别用四种校正模式进行训练,得到各种模式的校正参数,最后基于最小均方误差准则对各种校正模式进行融合,得到最终的校正图像.实验结果表明,该方法能实现参考图像与校正图像的最小均方根误差,且具有较好的校正效果.     

纹理的HEVC编码块尺寸决策算法

针对高效视频编码(HEVC)帧内编码算法计算复杂度高的问题,提出了一种基于纹理的HEVC编码块尺寸快速决策算法.首先,提出了编码块四个方向的纹理复杂度衡量指标,再通过训练视频序列选取在不同量化参数(QP)下的最佳阈值,最后根据阈值判断当前编码块的纹理复杂度,纹理复杂度高的编码块跳过率失真(RD)代价的计算,纹理复杂度低的编码块将会终止划分.实验结果表明,在全帧内模式配置下,与HM10.0相比较,该算法的编码时间可缩短45.3%,同时BD-Bitrate(Bjontegaard Delta Bitrate)增加了1.27%,BD-PSNR(Bjontegaard Delta Peak Signal-to-noise Rate)减少了0.058dB;与GEC-LEC算法相比,编码时间可节省3%,BD-Bitrate增加了0.5%,BD-PSNR减少了0.023dB.     

H.264帧间预测模式选择算法研究与优化

H.264出色的压缩性能是以计算复杂度的提高为代价的。使用快速帧间预测模式选择算法是提高H.264编码速率的一种有效方法。文中对H.264帧间预测模式选择的复杂度进行分析之后，对基于X264参考程序的帧间预测算法提出改进，测试结果显示这种改进能将H．264的编码速率提高55％左右。     

基于编码模式的H.264/AVC视频信息隐藏算法

本文提出一种基于编码模式的H.264/AVC信息隐藏方法,通过调制某些宏块的编码模式,分别在Ⅰ帧、P帧和B帧中嵌入隐秘信息.对帧内4x4预测模式的宏块,是通过调整宏块中某个4×4块的编码模式嵌入隐秘信息;对P帧和B帧其它类型的宏块,则是通过调整宏块的编码模式嵌入隐秘信息,模式调整后对宏块做了优化处理.在模式调制过程中引入率失真代价,取得了较好的率失真平衡,减小了隐秘信息嵌入后对视频质量和视频码流的影响.该算法可以实现隐秘信息的快速提取,满足视频实时处理的要求,实验仿真结果证明了该算法的有效性.     

根据帧间运动特性的变尺寸宏块运动估计

提出了一种新的用于视频编码的变尺寸宏块运动估计方法。该方法通过粗尺度 16×16 的当前块和邻域块运动矢量之间的差值 S 判断场景运动的复杂度,再根据差值 S 和当前矢量,决定宏块尺寸。场景运动平稳的部分采用 16×16 的宏块,复杂的部分采用 8×8 或 4×4 的宏块。实验表明,低码率条件下,采用普通运动补偿算法,该变尺寸宏块运动估计方法的预测帧的平均 PSNR 值比常规的固定尺寸块运动估计约提高 1.1-2.7 dB,并显著降低了方块效应。     

一种新的面向隔行视频的AVS帧内预测模式

详细介绍了AVS1-P2中的帧内预测和MBAFF技术,提出了一种新的帧内预测模式.通过分析其中的5种亮度帧内预测模式和新帧内预测模式的相关性利用度,证明该模式很好地利用了隔行视频像素的空间分布特点,与原有的预测模式相比,更好地去除了图像块之间的空间相关性.实验表明该模式可以在标清、高清隔行视频的帧内预测上获得平均0.12dB以上的信噪比增益,平均减少1.77%的码流,是一种有效提高编码效率的预测模式.     

Fast intra prediction mode decision for H.264/AVC video coding

Abstract

Intra coding is used for reducing the spatial redundancy in video coding. H.264 supports several macroblocks of predictions for intra coding such as luma block four 16×16 modes, nine 4×4 modes and chroma block four modes, which significantly improve intra coding efficiency, but increase the encoding complexity. In order to select the best mode, we need to calculate the cost of the various modes. In this paper, a fast intra prediction mode decision for H.264/AVC video coding is proposed. Based on Laplacian, this intra prediction mode decision detects edges and selects the best mode for the block. This mode decision can shorten the time to reduce the encoding time. The experimental results show that the proposed algorithm achieves an encoding time saving of 70% on average.     

6D vector orthogonal transformation and its application in multiview video coding

Abstract

Multiview video (MVV) is multiple video sequences that integrated different viewpoints data of the same three-dimensional (3D) scene. Each viewpoint data are taken from the ordinary video camera. Thus, the data are very large for the MVV. So compression is necessary in order to store and transmit effectively. Based on the theory of multi-dimensional vector matrix (MDVM), we propose a six-dimensional (6D) vector orthogonal transform nuclear matrix, and prove its orthogonality and energy concentration. We apply the theory to multiview video coding (MVC). This transformation is based on discrete cosine transform (DCT), which has the optimal performance for video data. We represent MVV data with a multi-dimensional (MD) mathematical model. The chosen MVV is earlier eight frames in YUV format from two viewpoints. We divide the Y, U and V components into cubes respectively, and combine the two views data into one cube, on which the transformation is conducted. Good results are obtained in terms of energy concentration. This paper provides a new method for handling MVV, and prepare for the next quantisation and coding.     

回归分析建模的自适应SKIP模式预选算法

SKIP模式在最佳编码模式中占相当大的比例.SKIP模式预选可以有效减少模式选择的计算复杂度.在现有的SKIP模式预选算法中,该阈值往往不能和视频内容自适应.用回归分析建模的思路,提出了一种内容自适应的SKIP模式预选算法(CASMED),通过一个能够反映当前编码宏块特性的变量来自适应地对阈值模型进行调整.结果证明,该算法在编码性能损耗几乎为零的情况下,大大降低了模式选择算法的复杂度.     

一种基于差错估计的H.264视频容错算法

针对最新的视频编码标准H．264,设计了一种基于差错估计的容错算法。该算法结合信道条件,估计差错在视频编码帧之间的扩散;根据每个宏块差错的程度,自适应地判断是否对该宏块进行帧内编码,从而抑制差错的积累。在存在反向信道的环境中,该算法可以利用解码器反馈的实际宏块错误信息,跟踪差错扩散,对其进行更准确的估计,以提高容错性能。仿真表明,在各种信道条件下,该算法相对于随机帧内宏块更新算法．重建图像平均峰值信噪比有1．3～2．5dB的提高。同时,该算法对信道估计的要求不高,运算量和存储量的增加较低,具有实用性。     

基于Dirichlet过程的无线视频码率变化识别算法

研究了通过对终端视频帧质量的聚类分析来识别无线视频传输中码率变化的方法,以便为无线视频传输过程中视频码率自适应调整提供参考依据.针对经典模糊C均值(FCM)算法和K均值(K-means)算法需要设定聚类数目的问题,提出一种基于荻利克雷过程(DP)的FCM算法——DP-FCM算法.该算法将Dirichlet过程和FCM算法相结合,由视频帧信息权重峰值信噪比(IWPSNR)值使用DP过程混合模型模拟估计出聚类数目,然后进行FCM模糊聚类,通过设定合理的阈值,合并聚类结果相似项,完成视频帧的聚类,从而实现视频传输码率变化的识别.以LIVE视频库为试验数据源,对该算法进行了性能测试.试验结果表明,DP-FCM算法能够在无需设定聚类数目的前提下实现视频传输码率变化的分类识别.     

一种多源协作网络中轮询节点选择算法

针对放大转发(AF)的多源多中继两跳协作通信网络模型,提出了一种基于轮询分组调度算法的节点选择与用户调度策略.与之前所提出的中继选择选择算法相比,所提出的中继节点轮询分组调度算法,不需要额外的信令开销,复杂度低,并保证中继间的负载均衡.此外,为保证用户传输的公平性,提出一种结合多用户分集的轮询分组调度算法.最后在已选择的中继节点和所调度的源节点用户中引入分布式空时编码.仿真结果表明,该节点选择和用户调度算法能保证所有节点使用的公平性,并且结合分布式空时编码之后,可以提高频谱利用率,从而提高了系统性能.     

一种用于MPEG-4形状编码的快速运动估计算法

提出了一种新的形状快速运动估计算法,用于加快MPEG-4视频对象的形状编码过程。该算法充分利用了邻近形状块的运动向量之间的相关性、边界形状块的匹配特性。与MPEG-4验证模型中的形状运动估计算法以及现有的改进算法相比,该算法大大提高了形状运动估计的速度,而形状的编码效率并没有降低。     

格网中p-cycles重配置的快速实现算法

提出了一种用于双链路故障恢复和为动态业务提供保护的p-cycles重配置启发式算法.该算法可以提供网络生存性设计和网络管理的高效性和简洁性,并能提供快速的恢复操作.仿真结果表明,这种算法用于双链路故障恢复的重配置容量冗余度可达74%,平均计算时间为48ms;用于增量重配置的双故障冗余度为118%,计算时间为81ms.基于该算法的业务恢复可以满足大多数业务的最低可中断时间要求.分析表明该算法亦适用于动态业务的p-cycles重配置.