一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。     

H.264/AVC快速帧间模式选择算法

提出了一种针对H.264的快速帧间模式选择算法。该算法从三个方面提高编码效率:SKIP模式提前判决;引入视频分割算法分离前景和背景,确定候选模式;提出了快速帧内模式选择方法。该算法避免了不必要的运动估计和率失真代价(RDO)的计算,节省了编码时间,同时保证了编码质量。     

H.264/AVC视频可逆信息隐藏算法

结合H.264压缩编码标准的特性,提出一种基于H.264/AVC的视频可逆信息隐藏算法。数据隐藏借鉴了图像领域的直方图平移算法,嵌入区域选择在4×4子块的中高频段,保证了视频嵌入后的视觉感知质量。在解码端,可以准确提取嵌入的隐秘信息,并能无失真的恢复原始载体视频。实验结果表明,该算法对视频质量和码率的影响较小。     

基于H.264/AVC的帧内4×4预测模式快速选择算法

在H.264/AVC视频编解码标准中,帧内预测利用周围像素预测当前块来降低空间冗余,能极大地提高H.264/AVC的编码效率。然而,帧内预测的4×4预测有9种模式,为选出最佳模式,全搜索算法需要花费极大的计算量。为了降低帧内预测的复杂度,文章结合9种预测模式的各自特点和整数变换的线性性质,提出一种适用于H.264/AVC帧内4×4模式选择的快速变换和量化算法来减少对应模式变换和量化操作步骤的计算量。实验结果表明,优化算法可以有效地减少整数变换和量化操作的计算量。     

H.264/AVC的核心技术及应用分析

H.264/AVC是ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC运动图像专家组共同开发编著的最新视频编码标准。在描述该标准系统层结构的基础上,着重分析其视频编码层的技术特点,并研究阐述该标准在IP网络及无线网络中的应用情况。     

基于纹理的H．264/AVC帧内预测块选择快速算法

针对帧内预测中的Intra_16×16、Intra_8×8及Intra_4×4预测块选择提出了一种基于纹理的快速帧内预测块模式选择算法.该算法的原理是在做帧内预测之前,首先利用方差对区域纹理的平滑度和粗糙度进行估计,然后从Intra_16×16、Intra_8×8及Intra_4×4中选择一种块进行模式预测.通过方差和阈值相结合的方法来决定块预测模式,减少了算法复杂度,提高了压缩效率.实验结果表明,当考虑Intra_8×8预测块时,编码时间减少了50%以上,当不考虑时。编码时间减少了20%以上.与此同时,码率和峰值信噪比(PSNR)基本保持不变.     

高性能通用H.264/AVC变换编码的硬件结构设计

为了在硬件设计时保证实时编解码的前提下尽量提高硬件使用率,减少芯片面积,提出了一种可以处理H.264/AVC中所有变换的通用变换编码结构.通过将这几种变换算法化简,并且研究它们之间的相似性,本设计将处理单个变换的结构合并成一个通用变换编码结构.仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构有更小的硬件复杂度,并且在50 MHz的频率下就可以达到实时编解码HD 1080i(1920×1088@60fps）格式的H.264/AVC码流的要求,有助于降低功耗.同时,从而灵活地调整该结构以达到不同的数据处理速率,从而满足各种数据处理速率的H.264/AVC编解码系统     

基于H.264/AVC的1/4像素点快速分级搜索算法

视频编码标准H.264/AVC的运动估计模块是由整数像素和小数像素两部分组成,小数像素精度的运动估计可以更有效地减少预测残差,提高图像质量。文章根据在小数像素搜索窗中误差分布曲面的单峰分布特点,提出了一种1/4像素快速分级搜索算法,分别在水平方向和垂直方向用抛物线模型来近似误差曲面剖线,通过求解抛物线方程来确定半像素最优匹配点的位置,并根据搜索窗中心点、水平方向和垂直方向半像素最优匹配点的大小关系来决定1/4像素的搜索范围,只需搜索五个像素点就可找到最佳1/4像素最优匹配点。实验结果表明,与传统小数像素搜索算法相比,文中算法在保证编码性能的前提下,可以降低H.264/AVC运动估计过程中64.82%的计算复杂度,从而提高编码的速度。     

SCTP传输H.264/AVC视频流的性能研究

本文提出了在Internet上传输H.264/AVC视频流的一种端到端的视频单播系统,该系统基于一种新的传输层协议--流控制传送协议(SCTP).本文还分析了H.264/AVC的网络友好性和SCTP适合多媒体传输的新技术特性,并把两者有机结合起来,使得该系统具有很高的自适应性和灵活性.通过仿真和分析SCTP传输H.264/AVC视频流的性能,证明了在各种丢包环境下,本文的单播系统仍可保持较好的视觉质量.     

一种基于H.264/AVC的多参考帧快速选择算法

最新的视频编码标准H.264/AVC采用了多参考帧运动估计来提高编码效率,增加的计算量与参考帧数目成正比。实际中,多参考帧对编码效率的提高并不完全依赖参考帧数目,而是与序列特征有关。为避免搜索多余的参考帧,提出一种参考帧选择算法来快速确定当前宏块所需的参考帧。该算法利用序列的纹理特征来判定可能的参考帧数目,然后再根据帧间运动信息和RDO(Rate DistortionOptimization)的单调性进一步确定16×16,8×8和4×4模式的最佳参考帧,其它模式可根据与这3种模式的参考帧选择相关性来自适应确定可能选中的参考帧。实验结果表明,这种算法在保持码率和信噪比几乎不变的同时,能够节省约30%的编码时间。     

快速帧内预测方法

为了进一步提高编码的效率,提出了一种基于离散余弦变换(discrete cosine transform,简称DCT)的能量函数的快速Intra-4×4模式选择算法.该算法通过估计帧内预测残差的纹理复杂度达到减少进行率失真最优化计算的模式数量.实验结果表明,该算法在保持原有编码效率的基础上能节省约一半的编码时间.     

Fast Intra Downsizing Based on Direction for H.264/AVC Transcoding

A fast algorithm based on direction in intra frame downsizing in H.264 is proposed, which used modes information of macroblocks before transcoding and the direction relation of modes between decoding and re-encoding in transcoding. This algorithm also made use of statistics between decoded modes and re-encoded modes, which came from a lot of sequences data experiments. Without full modes encoding, it can improve the speed of reducing intra-prediction frame resolution obviously. Comparing to traditional transcoding, it only needs to compute one of thirteen modes in re-encoding. The experiments show that this algorithm can significantly speed up 92 percent transcoding time in intra-prediction frame of H.264 with slight PSNR degradation. It also can support an improvement in real-time for transcoding and ability of bandwidths changing.     

H．264／AVC运动补偿的高效插值结构设计

为了减少视频编解码标准H.264/AVC中运动补偿模块插值结构的硬件复杂度,提出了一种高效插值结构,包括"串行输入并行输出"亮度插值结构和只需要2个乘法器和1个加法器的色度插值结构.该插值结构采用串行输入的维纳滤波器来产生水平半像素点中间值;通过分析1/4像素插值的数据相关性来选取整像素点,优化1/4像素的滤波算法;通过分析插值窗口的重叠情况,采用垂直优先插值顺序;并且根据插值的分数像素点的不同读取不同大小的插值窗口.试验结果表明,与现有其他设计相比,该结构可以节省水平方向的6抽头FIR滤波器,减少了寄存器阵列的大小,并且节省了数据读取带宽.在H.264解码器上实现了该插值结构,仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构的硬件复杂度更低.     

H.264帧内快速预测算法的研究

新一代视频压缩标准H.264/AVC使用率失真优化算法在提高压缩率的同时增加了计算复杂度。为了减少计算复杂度,提出了一种快速帧内预测算法。通过MAD（平均绝对误差）均值对宏块进行4×4块和16×16块预判,再根据SATD（残差绝对值总和）代价函数计算Cost值,排除较小可能性的模式,缩小4×4块的预测模式范围。用标准视频序列对该算法验证,结果表明该算法在保证峰值信噪比的前提下,节省了预测时间.     

基于宏块特征的H.264快速帧内预测算法

为了降低H.264的计算复杂度以满足实时应用, 在对H.264帧内编码模式深入研究的基础上, 提出利用宏块灰度直方图特征在Intra4×4和Intra16×16模式中预判, 针对Intra4×4模式采用基于子块预测方向特征的快速帧内预测算法.综合以上2种优化策略, 该优化算法平均码率增加了3.2%, 峰值信噪比基本不变的情况下, 编码速度平均提高了32.8%.