H.264视频流分辨率缩减转码的快速宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用帧内预测,帧间的宏块分割等新的特性提高了编码效率,同时也较大地提高了模式选择的复杂度,因此H.264视频转码中模式选择算法将显著影响到转码的效率。提出了一种适用于H.264视频流空间分辨率缩减转码的宏块模式选择算法。主要利用输入码流中的宏块模式和运动矢量信息,获得局部的预测方向或者梯度方向,从而根据方向信息,减少需要计算的宏块模式的数目。实验证明,在保持编码效率和视频质量的同时,能够有效地降低H.264下采样转码过程中的宏块模式选择算法的复杂度。     

基于多尺寸特征融合的快速转码算法

为了降低H.264转码器的运算复杂度,满足视频转码实时应用的要求,提出一种结合多尺寸视频特征的快速视频转码帧内预测算法。首先利用二维直方图提取小尺寸视频中宏块的空间特性,结合双阈值的方法,选择Intra 16×16或Intra 4×4模式。然后从输入的视频码流中提取编码信息组成多维特征向量训练支持向量机(SVM)分类器模型,通过SVM建立大尺寸视频编码信息与小尺寸视频宏块编码模式之间的联系,进而对Intra 4×4中的9种模式进行细分。此算法减少了预测模式数量,实现率失真优化算法的提前终止,在高效转码的同时保证了转码后视频的高质量。     

基于纹理特征的H.264/AVC帧内预测模式快速选择算法

H.264/AVC视频标准中的帧内编码通常采用率失真优化技术,通过遍历所有可能的编码模式,选择其中一个具有最小率失真代价的模式作为最佳帧内预测编码。率失真优化技术在提高编码可靠性、准确性、抗误码率的同时,增加了编码的复杂度和搜索时间。在分析标准帧内预测的情况下,计算当前4×4块和重建4×4块的残差值,若小于某一阈值可提前结束宏块编码,反之则利用图像块的纹理方向与预测模式选择之间的相关性,提出一种快速的帧内4×4块预测模式选择算法。该算法在结合改进的Canny算子和平方梯度法的基础上,提取出当前块的纹理方向,并详细分析了纹理方向与预测模式之间的对应关系。实验仿真在H.264/AVC的参考模型JM13.2平台上完成。结果表明,与标准算法相比,该算法在编码码率持平和峰值信噪比保持不变的前提下,编码时间有较大幅度的下降。     

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帧内预测快速模式选择

H.264/AVC视频编码标准中用率失真优化(RDO)方法为一个宏块(MB)判决最佳编码模式来提高编码效果,加大了算法复杂度并且计算冗余大。为了克服这一缺点,一种快速帧内预测模式选择算法被提出。在色度预测中,根据宏块的色度纹理复杂度,把原先的4种模式降到1或2种;在亮度16×16块模式判决中,根据最小哈达玛变换的绝对误差和(SATD)来选择最佳模式;在亮度4×4块模式判决中,该算法在9种模式中选择3种可能模式作为候选模式。通过比较16个4×4块总代价与1个16×16块的代价来选择最佳块选择模式,实验表明,该算法能在节省69%左右编码时间的情况下,比特率与峰值信噪比(PSNR)保持不变。     

基于H.264宏块预判断的快速帧内算法

针对视频压缩标准H.264/AVC 的压缩率很高,但其算法复杂、编码时间较长,提出了基于MAD值的宏块模式选择的预判断;针对帧内4×4块,提出利用相邻块和相邻方向预测模式的相关性进行帧内模式预测。实验结果表明,与全搜索算法相比,在采用全I帧编码的情况下,该算法的编码时间减少73%,输出的视频比特率仅增加2.14%,且PSNR 基本保持不变。     

基于运动搜索预处理的H.264/AVC帧间块划分模式快速选择算法

为了进一步减小宏块的帧间预测误差,新的视频编码标准H. 264 /AVC采用了灵活多样的块划分类型。不同于以往视频编码标准中规定的16×16, 8×8固定块尺寸,H. 264 /AVC中采用的块尺寸包含16×16到4×4七种类型。然而在提高编码效率的同时却带来了巨大的计算复杂度,尤其是采用率失真全搜索算法时。提出了一种基于运动搜索预处理及残差纹理分析的快速帧间块划分模式预测算法,并通过实验证明了本算法在几乎不牺牲图像质量和压缩效率的基础上,有效地减少了计算复杂度。     

AVS-H.264视频转码快速算法

根据AVS标准和H.264标准的特点,提出一种适用于AVS向H.264转码的快速算法。该算法利用AVS标准中帧间编码宏块的分割模式信息,采用模式映射方法避免H.264编码过程中重新确定每个宏块分割模式,加快了转码速度。仿真实验结果表明,该算法在不影响视频质量的前提下,极大降低了转码的计算复杂度,提高了转码效率。     

基于特征建模的H.264到AVS-S2监控视频转码快速帧间模式选择算法研究

针对监控视频从H.264到AVS-S2转码中的高计算复杂度问题进行了研究,提出了一种基于特征建模的快速帧间模式选择算法。首先对少量视频序列通过级联方式转码,根据提取的H.264运动特征和AVS-S2最优模式在线训练建立转码模型,再对后续序列根据模型快速选择转码后的帧间预测候选模式,并基于宏块的前景背景特性进一步减少背景宏块的候选模式数目。实验结果表明算法有效地降低了转码复杂度。由于算法在转码过程中实时训练更新转码模型,因此与传统的模式映射算法相比改善了转码图像质量、降低了转码码率。     

基于纹理特征的H.264帧内预测快速算法

H.264/AVC是最新的视频压缩编码标准,在帧内预测过程中,采用了率失真优化技术（RDO）进行预测模式的选择,使编码性能得到显著提高,但同时编码复杂度和计算量也明显增加。研究了现有的典型快速帧内预测算法,并提出一种融合宏块平坦性特征和4×4块纹理特征的快速帧内预测算法。算法通过判断宏块的平坦性提前选定块大小,根据4×4块内部纹理特征,确定预测模式集,降低算法复杂度。实验结果表明,较之JM95,在峰值信噪比(PSNR)基本不变,输出码率略有升高的情况下,本文算法对一个宏块的RDO计算次数平均降低了71.3%。     

Lossless video coding based on pixel-wise prediction

The state-of-the-art H.264/AVC was designed for lossy video coding in the beginning. Recently, the H.264/AVC FRExt was developed by removing transformation and quantization for lossless coding. In this paper, we propose an efficient intra lossless coding method based on a pixel-wise prediction. The proposed algorithm introduces an additional intra prediction mode that employs the LOCO-I predictor of JPEG LS. We found that the proposed lossless coding algorithm achieved approximately 22.0, 2.6, and 10.7% bit saving in terms of compression ratio, compared to the H.264/AVC FRExt, lossless intra 4:4:4, and Takamura’s lossless coding methods, respectively.     

一种基于H.264/AVC的帧内预测模式选择快速算法

视频编码标准H.264/AVC用帧内和帧间模式预测来提高率失真性能。但是这种多模式选择和穷举式搜索大大增加了编码复杂度。本文提出了一种帧内预测模式选择快速算法,其i核心思想是根据已确定的Intra_16x16最优预测模式来削减Intra_4x4块的预测模式数。通过本算法,可在比特率和PSNR值基本上不变的情况下使得H.264/AVC编码时间大为降低。     

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。     

深度透视H.264标准中的预测编码

基于帧间预测与帧内变换相结合的编码方式,在H.264混合编码中,引入了帧内预测的编码,并对H.264视频编码结构中用到的各种新技术和算法进行了详细分析.从理论上分析了帧内变换、预测编码算法,得出其优点,并通过实验验证了帧内变换、帧内预测、帧间预测的混合编码方法优越性.     

Simple intra prediction algorithms for heterogeneous MPEG-2/H.264 video transcoders

Recent developments have given birth to H.264/AVC: a video coding standard offering better bandwidth to video quality ratios than MPEG-2. It is expected that the H.264/AVC will take over the digital video market, replacing the use of MPEG-2 in most digital video applications. The complete migration to the new video-coding algorithm will take several years given the wide scale use of MPEG-2 in the market place today. This creates an important need for MPEG-2/H264 transcoding technologies. However, given the significant differences between both encoding algorithms, the transcoding process of such systems is much more complex to other heterogeneous video transcoding processes. In this work, we start by analyzing the methods defined in the H.264 video coding standard for the intra prediction: a central element of every H.264 encoder. We then introduce and evaluate six fast intra mode decision algorithms which should enable the development of MPEG-2 to H.264 transcoders. Having evaluated all the proposed methods, we have come out with a high-efficient method, namely DC-ABS pixel. Our results show that our algorithm considerable reduces the complexity involved in the intra prediction with respect the mode decision algorithms used in H.264 JM reference software, while exhibiting a slight degradation on the RD function.. Finally, we analyze a comparative study with two of the most prominent fast intra prediction methods presented in the literature. The results show that the proposed DC-ABS pixel method achieves the best results for video transcoding applications.

视频编码中帧内预测算法研究及性能比较

H.264是ITU和ISO联合制定的新一代视频编码标准,在多方面做出了改进.H.264标准中采用的空域帧内预测算法,有效提高了编码效率和预测精度.该文详细对比和分析了MPEG-4、WMV9所使用的频域帧内预测算法和H.264所使用的空域帧内预测算法,通过对各种测试序列的仿真,证明空域帧内预测算法能够有效提高编解码系统的整体性能.     

H．264／AVC帧内预测模式选择的快速算法

H．264视频编解码标准中,帧内预测是很重要的一部分,它显著提高了压缩率,但增加了计算复杂性。H．264帧内预测编码包括9种Intra_4×4和4种Intra_16×16的共13种预测模式,在分析当前帧内预测模式快速算法的基础上,提出设置阈值与变换域相结合的方法来快速选择Intra_4×4、Intra_16×16预测模式的最优模式,并以此对原算法进行了改进。仿真实验表明,改进的算法在保持PSNR和码率微小变化的情况下,计算复杂度能明显降低。