H.264并行视频编码的分配机制的研究

H.264作为新的视频压缩标准,采用了许多先进的算法,提供了很好的视频压缩质量。获得出色压缩效果和质量的代价是压缩编码算法复杂度的增加。为了寻求更高的编码速度,集群并行计算被运用到H.264的视频编码计算中。本文结合并行算法设计,通过对H.264视频编码的研究,分析了H.264可实现并行计算的任务单元选择;采用了片（Slice）级的H.264并行编码计算方法,并对其性能进行了测试和分析。     

基于TILEPRO64的H.264/AVC多粒度并行编码研究

H.264/AVC视频编码标准与过去的视频编码标准相比,在编码效率上有了很大的提高。然而,较高的计算量使H.264/AVC视频编码很难在嵌入式平台上完成高清视频的实时编码,因此提出基于多核的H.264/AVC并行编码器成为必然。文章主要研究的是基于TILEPR O64多核处理器的slice级与宏块级多粒度并行编码。结果表明,在TILEPR O64多核处理器上,H.264/AVC多粒度并行编码可以取得更好的加速效果,且编码后的视频质量变化不明显。     

基于ADI H．264编码库的视频压缩系统设计与实现

基于H．264视频编码标准和ADSP—BF561双核的结构特点．结合ADI公司提供的H．264编码库,完成整个编码系统的设计。设计中图像采集采用OV7660,并利用了ADI公司高效、完备的系统级编码库支持,充分考虑了双核DSP的BF561在图像处理中的优异性能进行并行编码。测试结果表明,在BF561上实现H．264视频编码,实现视频流的高质量压缩是完全可行的。     

基于TILEPro64的多核并行视频编码研究

与之前的视频编码标准相比,H.264/AVC视频编码在编码性能上取得了很大的突破,但由于计算复杂、数据量大,嵌入式单核平台难以完成实时视频编码工作,于是嵌入式多核平台上并行编码成为必然。本文通过对TILEPro64多核结构和X264编码器计算复杂度的分析,提出基于TILEPro64多核处理器并行编码的方法来实现对X264编码器的优化。实验结果表明,运用本文提到的算法,编码的帧率得到了极大的提升,而且视频的质量变换不明显。     

基于ADI DSP-BF533的H.264视频采集编码系统设计

设计了一种嵌入式H.264视频流采集编码传输系统.方案基于ADI公司的视频处理器ADSP-BF533,通过摄像头采集视频图像并存储,在DSP内采用软编码的方式对采集的视频图像进行H.264压缩处理.通过以太网接口实现压缩的数据流传输以太网传输.     

HEVC并行解码器设计

新一代视频编码标准HEVC(High Efficiency Video Coding)主要面向高清及超高清视频编码,压缩效率相比之前的编码标准H.264有较大提高.但压缩效率的提高必然会带来计算的复杂化,为提高HEVC的解码效率,降低时延,提出了一种并行解码器架构.该并行解码器的设计是基于HEVC中熵片(Entropy slice)和波前并行处理(Wavefront Parallel Processing, WPP)技术的引入以及滤波器(Deblocking Filter)无相关性的特点.实验结果表明,该并行解码器能够充分利用硬件资源,提高解码效率.     

超高清实时H.264/AVC编码系统设计

基于多核处理器的并行计算能力,设计并实现实时超高清分辨率(3 840×2 160)的H.264/AVC视频编码系统。该系统在原始像素输入端实现高效的内存管理,超高清编码器采用帧级、条带级、指令级的并行方案,码流输出端则采用FIFO缓冲器对RTP包的传输速度进行控制。实验结果表明,编码系统能实时对超高清视频源进行并行编码,通过RTP封装格式传输至IP网络,用户可使用视频播放器接收并回放。     

基于Logistic映射的混沌实时视频加密技术

H.264作为一种优异的视频压缩编码,在数字电视广播、视频实时通信、网络视频流媒体传递以及多媒体短信等各方面发挥着重要作用.传统的加密算法,要么是计算量大、过于复杂,要么是实时性不高.该课题针对这些情况,运用混沌加密算法,在压缩编码过程中对H.264多个步骤、多个层次实现加密,实现视频数据的安全应用.     

基于Jabber的远程双向视频诊断技术研究

专家通过远程双向视频系统诊断农作物病虫害，是一种新兴且有效的病虫害防治方法。深入研究了Jabber和H．264编码技术，首先通过VFW技术捕获农作物病虫害的视频，H．264编码技术对视频进行压缩，压缩后的视频数据通过Jabber服务器进行传输，对端通过H．264解码播放农作物病虫害视频，从而实现远程诊断。客户端采用Delphi作为开发工具，服务器端采用Jabber2．0实现了设计。     

基于流体系结构的帧内预测算法优化设计

为高效实现H.264多模式帧内预测,解决其计算复杂度高造成的计算压力,本文根据H.264帧内预测算法的计算密集与数据并行的特征,基于流处理执行模型提出适用于Imagine流体系结构的分组帧内预测流算法,并采用长流分段技术进行优化设计.实验结果表明,H.264帧内编码器流实现对1280×720高清视频编码帧率达45.9fps,满足实时性需求.     

Joint Algorithm-Architecture Optimization of CABAC

This paper uses joint algorithm and architecture design to enable high coding efficiency in conjunction with high processing speed and low area cost. Specifically, it presents several optimizations that can be performed on Context Adaptive Binary Arithmetic Coding (CABAC), a form of entropy coding used in H.264/AVC, to achieve the throughput necessary for real-time low power high definition video coding. The combination of syntax element partitions and interleaved entropy slices, referred to as Massively Parallel CABAC, increases the number of binary symbols that can be processed in a cycle. Subinterval reordering is used to reduce the cycle time required to process each binary symbol. Under common conditions using the JM12.0 software, the Massively Parallel CABAC, increases the bins per cycle by 2.7 to 32.8× at a cost of 0.25 to 6.84% coding loss compared with sequential single slice H.264/AVC CABAC. It also provides a 2× reduction in area cost, and reduces memory bandwidth. Subinterval reordering reduces the critical path delay by 14 to 22%, while modifications to context selection reduces the memory requirement by 67%. This work demonstrates that accounting for implementation cost during video coding algorithms design can enable higher processing speed and reduce hardware cost, while still delivering high coding efficiency in the next generation video coding standard.     

高效的H.264并行编码算法

 CABAC是H.264/AVC视频压缩标准主要档次中采用的熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20％的编码码率,但是编码器计算复杂度却同时大大增加.对算法进行并行化是有效加快编码速度的方法,但是,由于CABAC具有自适应编码的特点和RDO模式选择对熵编码的使用,使得顺序编码的宏块之间存在着严格的数据相关性,限制了并行编码算法的开发.本文结合基于宏块区域划分的数据级并行编码机制MBRP和码率估计技术,为采用CABAC熵编码机制的H.264编码算法提供了一种高效的并行编码方案:将H.264编码算法划分为模式选择和码流生成两个部分,使之构成典型的生产者-消费者关系;将RDO模式选择中的CABAC替换为码率估计,去除模式选择过程中因CABAC导致的严格数据相关性;对模式选择部分采用MBRP并行机制;码流生成部分由单独的处理器完成,并和模式选择部分实现流水化并行处理.通过4处理器系统模拟器进行实验,发现在保持视频压缩性能几乎不变的情况下,该并行算法的加速比可以达到4.7.     

基于H．263编码标准的H．264实时编码器的优化设计

从实时应用角度出发,参考H.263编码标准,对H.264视频编码器进行精简,并对耗时较大的算法进行改进.仿真结果表明,简化后的H.264编码器编码速度达到20f/s(帧/秒),达到实时编码要求,且编码性能优于H.263编码标准的编码器.     

H.264中帧内编码算法及其快速实现研究

新的视频编码标准H.264使用了帧内预测的编码方式,这与以往的视频编码标准相比在很大程度上提高了帧内编码效率,节省了码流,但同时也增加了编码器的复杂度,因此有必要对H.264帧内编码算法进行快速实现,以满足实时视频通信的要求.首先详细介绍H.264帧内编码的实现过程,然后使用SIMD(单指令多数据流)技术对帧内编码进行快速实现.实验结果表明,与未使用快速算法相比,使用该快速实现算法后,H.264帧内编码速度得到显著提高.     

基于块参考像素特征的快速帧内预测模式选择新算法

帧内预测是H.264采用的一种编码新技术。与以前的编码标准相比,H.264编码性能有了很大的提高,但同时编码复杂度和计算量也明显增加。该文研究了提高H.264编码速度的途径,着重分析了帧内预测模式快速选择的问题。经过分析发现,4×4亮度块的参考像素亮度值通常具有相似性,对应地,4×4亮度块的9种预测模式所得的预测结果也是相近的。根据4×4亮度块参考像素的这一特征,该文提出了一种基于4×4亮度块参考像素特征的快速帧内预测模式选择算法。实验结果说明了该文算法的有效性,与H.264编码器JM92相比,该算法的计算量减少了46%,而编码质量、PSNR和输出码率保持基本不变。     

H．264中快速多参考帧选择算法研究

为了提高编码效率,H．264中采用了多参考帧搜索策略,其参考实现中提供了全搜索的多参考帧选择算法,这一策略的运用显然会大大增加H．264编码器的复杂度,且其复杂度的增加基本上和所使用的参考帧数戍线性增长,文中提出了一种更加快速的多参考帧选择算法,该算法可根据所得到的运动信息及编码所使用的模式信息快速确定参考帧的数量,对一些明显不可能的模式直接忽略掉了其最佳参考帧选择,其编码的性能与全搜索算法非常接近,但编码的速度却比全搜索算法快了许多。     

Computation-aware fast motion estimation for H.264/AVC using image indexing

The key to designing a real-time video coding system is efficient motion estimation, which reduces temporal redundancies. The motion estimation of the H.264/AVC coding standard can use multiple references and multiple block sizes to improve rate-distortion performance. The computational complexity of H.264 is linearly dependent on the number of allowed reference frames and block sizes using a full exhaustive search. Many fast block-matching algorithms reduce the computational complexity of motion estimation by carefully designing search patterns with different shapes or sizes, which have a significant impact on the search speed and distortion performance. However, the search speed and the distortion performance often conflict with each other in these methods, and their high computational complexity incurs a large amount of memory access. This paper presents a novel block-matching scheme with image indexing, which sets a proper priority list of search points, to encode a H.264 video sequence. This study also proposes a computation-aware motion estimation method for the H.264/AVC. Experimental results show that the proposed method achieves good performance and offers a new way to design a cost-effective real-time video coding system.     

基于BF561的H.264并行编码的研究

基于H.264视频编码标准和多核DSP ADSP-BF561的结构特点,提出了一种H.264并行编码方案.这种方案将输入视频分为两个相对独立的Slice编码,适应该DSP的同构双核结构,充分发挥了DSP的处理性能.实验结果表明,该并行方案在几乎不降低图像质量的情况下,编码速度提高了40%左右.     

一种适宜于H.264/AVC的帧间快速编码算法

针对新一代视频编码技术H.264/AVC编码计算复杂 度较高,为提高其编码速度,提出了一种新的适宜于H.264/AVC 的帧间快速编码算法。首先利用运 动和纹理预测可能的编码模式,排除可能性较小的模式;然后利用时间和空间相关性预测各 种编码模式的 可能性大小和编码顺序,并结合相关性和量化参数利用率失真和残差系数提前终止。实验结 果表明,本文算法编码速度能提高72%左右,同时对编码效率影响很小。