基于零块分析的高效视频编码通信

为了实现高清、超高清视频实时编码通信传输, 针对高效视频编码(HEVC)帧间编码计算复杂度过高的问题,根据图像的文理复杂度和 编码单元的零块统计特征,提出一种新的HEVC快速帧间模式判决算法。根据Merge模式下 整单元一分为四的4个子编码单元纹 理相似度确定是否提前终止编码单元(CU)划分,同时利用帧间2N×2N预测模式下零系数与非零系数分布的区域统计特征,选择符合零块分 布特征的最佳预测单元(PU)模式。实验结果表明,在低延迟B(LDB,low-delay B)和随机访 问(RA,random access)配置条件下,提出的算法在保持编码 性能基本不变的情况下,HEVC帧间预测编码时间分别平均减少了60.2%与59.4%。     

针对硬件实现的整像素运动预测快速算法

一般基于预测的算法采用块匹配算法来消除相继帧简单冗余.通常,基于块的运动估计快速搜索算法采用的是减少搜索点的快速算法,文中介绍了一种适用于窄带低码率活动图像的帧间预测编码方法.根据H.264标准中的算法和编码方案,提出了一种帧间预测的硬件实现架构.运动预测完全针对亮度分量,采用基于中心预测和中途截止的快速搜索,给出了搜索窗结构.最后对其编码效果进行了分析.     

H．264编码芯片帧间数据研究

本文对帧间预测所需的数据进行深入分析,设计实现了“DDR→片内cache→ME运算”的数据调度方案。首先分析帧间预测的运动估计模块（ME）运算所需的各部分数据的特点,包括原始YUV数据、Luma参考帧数据、Chroma参考帧数据。然后分别设计各部分数据准备方案     

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.     

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.     

H.264中基于先验预测的帧间编码模式选择算法研究

帧间编码的模式选择算法是H.264视频编码器中计算量较大的部分。该文首先简要介绍了H.264帧间多模式编码原理,然后对帧间编码的最佳模式进行统计、分析,提出了一种基于先验预测的帧间编码模式选择快速算法。仿真实验结果表明该文提出的快速模式选择策略可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低编码器的计算复杂度。     

一种基于组合神经网络的HEVC帧间预测方法

高效视频编码(HEVC)作为最新视频编码标准,有着非常高的压缩效率,但是由于各种新技术的提出,其编码复杂度也大大提高。复杂度对视频编码有着重要意义,低复杂度编码的研究非常必要。利用神经网络进行HEVC的分区预测为低复杂度编码提供了有效的解决方案。文中提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的组合网络架构来对帧间分区进行预测的方法,利用自建数据库对网络进行训练;文中设计了一种预搜索模块来建立训练数据库,仿真结果表明,神经网络的精度可达87%,利用该网络架构进行帧间预测可以实现52%~71%的复杂度节省。     

基于帧间去相关的超光谱图像压缩方法

针对超光谱图像的特点和硬件实现的实际需要,提出了一种基于小波变换的前向预测帧间去相关超光谱图像压缩算法。通过图像匹配和帧间去相关,消除超光谱图像帧间的冗余,对残差图像的压缩采用基于小波变换的快速位平面结合自适应算术编码的压缩算法,按照率失真准则控制输出码流,实现了对超光谱图像的高保真压缩。通过实验证明了该方案的有效性,基于小波变换的快速位平面结合自适应算术编码的压缩算法速度优于SPIHT,而且易于硬件实现。     

基于多参考帧的平行立体视频视间编码的实现

Side-by-Side(SbS)是立体视频常用的格式。传统的视频编码方法利用帧内预测或帧间预测对视频进行压缩编码。基于H.264视频压缩编码标准,针对SbS格式的立体视频提出了一种基于多参考帧方式的视间预测编码方法,并在JM测试代码基础上将其实现。实验结果表明,加入视间预测编码后,以很小的PSNR损失为代价,使得SbS视频的压缩效率提高了大约10%～20%。     

基于最邻近帧质量增强的视频编码参考帧列表优化算法

帧间预测是视频编码的核心模块,其利用参考帧的重建样本来预测当前图像样本,从而通过传输少量预测残差数据表示复杂视频内容。在有损视频编码中,参考帧质量受到量化失真的影响,导致预测精度较差,影响编码性能。针对低时延视频业务,提出一种基于最邻近帧质量增强的参考帧列表优化算法,通过基于深度学习的卷积神经网络增强与当前帧最邻近参考帧的质量,并将增强后的高质量帧整合到当前帧的参考帧列表中,提高了帧间预测精度。以高效视频编码H.265/HEVC参考软件平台HM16.22为参考基准,所提算法在Y、Cb、Cr这3个分量上可分别节省9.06%、14.92%、13.19%的编码码率。     

一种基于多参考帧的平行立体视频视间编码实现方法

Side-by-Side（SbS）是立体视频常用的格式。传统的视频编码方法利用帧内预测或帧间预测对视频进行压缩编码。本文基于H.264视频压缩编码标准,针对SbS格式的立体视频提出了一种基于多参考帧方式的视间预测编码方法,并在JM测试代码基础上将其实现。实验结果表明,加入视间预测编码后,以很小的PSNR损失为代价,使得SbS视频的压缩效率提高了大约10%至20%。     

基于图像差分的H.264快速帧间模式选择算法

为提高H.264编码速度,提出一种快速帧间模式选择算法。以图像差分作为度量图像运动细致程度的标准,直接选出最佳帧间模式,避免不断计算每种帧间模式进行比较。实验结果表明,与原有算法相比,在没有损失图像码率和PSNR的情况下,帧间预测时间缩减了75%,实现了在H.264的D1图像实时编码。     

高性能差错控制编码的硬件设计与实现

为提高航天测控通信系统中数据传输的可靠性、确保终端接收数据的正确性,需对被传输的测控数据进行高速差错编码。基于循环冗余校验编码,在硬件电路中设计并实现了一种简单高效的差错编码方式。首先将被传输的数据按照一定字节进行分帧,每帧数据加入特定的帧头,每帧数据按字节进行八比特差错编码,差错编码按照查表方式进行。对每帧数据的差错编码值再进行一比特纠错编码。实验仿真结果表明所设计的差错编码具有性能高、硬件资源消耗低和编码速度快等特点,适合于高速大容量数据可靠性传输。     

基于HEVC帧内预测的复杂度控制

帧内预测在视频编码中是非常重要的模块.在视频实时编码与传输过程中,场景切换会经常出现.此时,一般会采用全Ⅰ帧编码.研究发现,即使是全Ⅰ帧编码,也往往会非常耗时.基于编码单元深度范围和帧内预测中候选预测方向个数研究了HEVC编码器的复杂度控制问题.针对不同的目标编码复杂度,算法自适应地选择不同的方法来优化编码过程.实验结果表明,该算法在保证视频质量的前提下实现了对不同复杂度目标的控制.     

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.     

H．264视频编码器基本档次实现方案的研究

本文介绍了H.264的分层体系结构,分析了H.264基本档次的视频编码层(VCL)的整体架构。对于帧内预测、帧间预测、整数变换、量化、熵编码、去块滤波等关键模块实现方案进行具体研究。指出了网络抽象层(NAL)对于编码数据进行封装的两种方式:电路交換网的有序字节流的封装及IP网络的RTP打包封装。     

H．264视频编码中快速的帧内预测模式选择

H．264作为最新的视频编码标准，因其拥有了新的特征（例如：帧内帧间预测），也就实现了较好的视频压缩。为了获得最佳的帧内和帧间预测，H．264采用了率失真优化（RDO）技术，提高了编码质量，降低了比特率。RDO技术对所有的帧内／帧间预测模式进行全盘搜索，导致了很高的计算复杂性。本文中，引入了一个新颖的快速帧内预测算法，该算法使用了宏块的特性，并基于主边缘增强（dominant edge strength）技术的。实验结果表明：和全搜索算法相比，引入的算法降低了30％左右的编码时间，而信噪比几乎不变。     

基于AVS2的色度扩展视频编码的设计和实现

色度扩展视频编码是当前视频编码领域的一个热点研究课题。该文提出基于AVS2平台的色度扩展视频帧内编码的实现方案。仿444/422编码方案通过将输入图像中的色度分量下采样后,使用原有的420方式进行编码,以实现444/422编码。进一步,该文将帧内预测及环路滤波等编码模块无缝扩展到相应的444/422格式,实现444/422帧内预测编码。实验结果表明,对444格式和422格式序列,在高码率的情况下444/422帧内预测编码与仿444/422编码相比,U/V平均BD-rate的减少分别为31.44%/31.72%和18.85%/19.3%,而Y分量平均BD-rate的增加仅为0.5%。其中422色度帧内预测过程的算法优化减少Y/U/V BD-rate最高可达5.66%。与HEVC RExt编码相比,在低码率时,444/422帧内预测编码取得了更好或相近的编码性能。     

基于视频时空相关性的帧内预测模式抉择

提出了一种帧内预测模式抉择方法,利用视频图像的时间相关性和空间相关性,选择部分预测模式对图像块进行帧内预测处理和编码,减少编码的计算复杂度,保持其原有的编码效率。同时提出了一种复杂度分级方法,通过准确控制帧内预测的复杂度,以匹配通信终端有限的计算资源。该方法在AVS-M平台中进行了验证。     

面向AVS2的快速帧间预测算法

新一代具有自主知识产权的视频编码标准AVS2正在制定当中,其相对于上一代标准而言具有更高的编码效率,但由于使用了多划分模式、多参考帧等技术,其编码复杂度也大幅增加。为了提高AVS2帧间编码速度,提出了一种快速帧间预测算法,在使用非对称运动划分(Asymmetric Motion Partitions,AMP)快速决策算法的基础上,深度挖掘同一编码单元下相邻预测单元之间的相关性,利用邻近预测单元来预测当前块的参考帧,通过判断预测单元的运动矢量残差的曼哈顿距离,以确定最佳参考帧,从而减小参与计算的参考帧数目。实验结果表明,该算法在图像质量和比特率基本保持不变的情况下,有效地提高了AVS2的编码速度。