快速AVS帧内预测模式选择算法

针对AVS视频编码算法降低计算量问题,结合相邻块最佳模式相关性和全零块检测算法,提出一种快速AVS帧内预测模式选择算法。该算法根据相邻宏块的预测模式预先判别待编码宏块的预测模式,若预测模式符合提前中止阈值则停止对其他模式的搜索。通过大量实验得到了对各种图像序列普遍适用的中止阈值经验公式。推导出仅与量化参数QP有关的最佳8×8全零块判决阈值,在模式搜索过程中若预测模式满足全零块判决阈值,就停止对剩余模式的搜索。实验结果表明,在编码效率相当情况下,帧内预测搜索时间减少了15.81%~40.76%。     

基于AVS整数变换的全零块判决方法的研究

AVS中的运动搜索和变换域编码是运算量很大的部分,也影响了系统的实时编码效率。该文重点介绍了全零块判决方法的改进,即在运动搜索中对差值块先进行全零块判决,以减少整数变换和相应的量化运算,从而提高了编码效率,以及DCT的相关知识。利用VC6.0对源代码和修改后的代码进行了仿真实验,验证了改进后的代码比源代码在全零块判决效率上有了很大的提高。     

基于整数变换的全零块判决方法

H．263中的运动搜索和变换域编码是运算量很大的部分，也是影响系统实时性能的瓶颈，为了减少图像编码的运算量，在采用整数变换代替浮点DCT变换的基础上，提出了一种全局判决方法，即在运动搜索中和变换前进行全零块判决。该方法是根据整数变换和量化结果为零的特点，在运动搜索中，对差值块先进行全零块判决，如果找到全零块，就停止搜索，以省却以后的搜索运算和全零块的整数变换以及相应的量化运算，由于其可在基本保持H．263原有编码算法图像质量的同时，减少运算量和缩短码流，从而大幅度提高了编码器的编码效率。     

H.264中基于全零块检测的快速运动搜索算法

为了降低视频编码标准H．264中运动搜索的复杂度，提出了一种新的基于全零块检测的运动搜索提前中止算法。根据整数离散余弦变换（DCT）和量化的特点，该算法给出了自适应的检测门限和提前中止条件。通过检测门限与绝对差和（SAD）的比较来判断是否停止运动搜索。实验结果表明，在图像质量基本不变的情况下，此方法可以有效减少运动搜索的计算量。     

一种新的用于低比特率视频编码的全零块预先判别方法

在低比特率视频编码时,全零块的预先判断,能够有效地减少编码器的计算复杂性,是优化编码器常用的技术之一。该文根据离散余弦变换(DCT)和量化运算的特点,提出了一种新的用于低比特率视频编码的全零块预先判别方法。实验结果表明,在保持图像质量满足应用需求的情况下,这种方法能显著减少冗余运算,节省编码时间。     

基于一维数据块的AVS视频帧内编码算法

针对AVS（Audio Video Coding Standard,音视频编码标准）视频部分帧内预测中固定三抽头滤波器难以适应纹理类型变化、预测精度低的问题,基于相邻一维数据块（像素行或者像素列）之间纹理一致性更强的特点,提出了基于一维数据块的帧内自适应滤波编码算法,将固定三抽头滤波器扩展为自适应滤波器,以一维数据块为单位生成预测,解决参考像素与预测像素之间距离较远所带来的相关性差、预测不准确的问题。利用最小二乘方法,对已编码的相邻一维数据块进行自适应滤波预测,计算得到最优的三抽头滤波器,将其直接作为当前一维数据块的自适应滤波器,从而避免了自适应滤波器系数的传输开销。实验结果表明：新的帧内编码方法能够提高现有AVS视频帧内编码效率平均达到0.324 dB,最高达到0.879 dB,而且编码性能高于帧内模板匹配方法平均0.120 dB。所提出的方法在新一代的视频编码标准AVS2.0的制定中具有广阔的应用前景。     

多解析度自适应零块判决算法

在视频会议等应用中,视频编码的速度是保证系统实时性的关键.为了减小视频编码的运算量并提高系统的整体性能,提出了多解析度的自适应零块发现判决算法.多解析度通过对图像的子采样从而大幅度降低了搜索最佳匹配块的次数;而自适应的零块判决算法使得运动搜索速度收敛的更快,在不影响图像质量的前提下提高了编码的效率,并且减少了后续模块(DCT、量化等)所占用的时间.利用H.263算法进行了测试,结果显示在图像主客观质量基本不变的前提下,编码时间最多减少了近40%.     

AVS中B帧宏块模式选择快速方法

为了降低AVS中B帧宏块模式选择的计算复杂度,提出了一种基于率失真优化（RDO）的宏块模式快速选择算法。根据人眼对图像边缘比较敏感的特点,提出了视觉阈值模型;利用sobel算子提取出宏块的边缘信息,并应用到视觉阈值模型中,从而得到了边缘点模型。在对图像水平、垂直纹理复杂度分析的基础上,对边缘点模型进行了选择,得到了宏块分割模式的快速算法;根据图像序列的时/空相关性提出了帧内预测判决算法。仿真结果表明,与原AVS全搜索算法相比,本算法在比特率略有增加和信噪比基本保持不变的条件下,使整个图像的总编码时间减少了40%左右,从而大大提高了AVS编码速度。     

H.264/AVC中最佳零块判决技术研究

H．264通过在变换与量化模块中使用尺度因子矩阵来降低其运算复杂度，文章通过消除变换与量化模块中的尺度因子矩阵而推导出了仅与量化参数QP有关的最佳零块判决阈值，然后提出了结合零块判决的运动搜索算法，并进行了仿真测试，实验结果表明：该算法非常适合于中低码率的实时视频编码应用。     

H.264中基于全零块的编码模式快速选择

多种宏块编码模式的采用是H.264/AVC的显著特点,却也带来了极大的计算量.根据H.264/AVC中整数DCT变换和量化的特点,提出了一个新的预先判定全零块的阈值,并进一步将全零块的预先判定用于多种宏块编码模式的快速选择中,减少了运动估计的搜索复杂度.利用这种方法,可以在保证图像质量和比特率基本不变的情况下,有效减少编码器的计算复杂性.     

AVS流媒体传输系统的实现

AVS是我国具有自主知识产权的第二代音视频编解码标准,与MPEG、H.264/AVC等编解码标准相比,具有技术性能先进、实现复杂度低、知识产权清晰等优点。通过深入研究AVS编解码格式,利用RTP/RTCP/RTSP（Real-time Transport Protocol（RTP）,实时传输协议;Real-time Transport Control Protocol（RTCP）,实时传输控制协议;Real Time Streaming Protocol（RTSP）,实时流协议）协议开发了支持AVS标准的流媒体传输系统,包括流媒体服务器和客户端。该系统可以应用于视频点播、视频监控等相关领域,具有广阔的应用前景。最后,利用NS2做了传输AVS文件的仿真,并给出了Y分量的峰值信噪比。     

AVS中帧内预测模式的快速选择策略

为了降低AVS帧内预测模式的计算复杂度,提出了一种率失真优化（RDO）准则下的基于边缘特征的快速帧内预测模式选择算法。利用Sobel算子对亚采样后的图像建立边缘方向场,构建编码块的预测模式直方图,根据预测模式直方图的分布确定率失真优化候选预测模式;并对亮度块和色度块分别优化。仿真结果表明,与原AVS相比,该算法在比特率略有增加和信噪比基本保持不变的条件下,大大减少了计算时间,提高了AVS编码速度。     

一种适用于AVS的快速帧间模式选择算法

音视频编码标准和H.264在帧间编码时采用变长块编码,导致在使用全部模式时计算复杂度较高。为此,提出一种基于运动向量场同质性测量和宏块时空相关性预测的帧间模式选择算法。利用相邻块和参考帧的对应块判断当前宏块是否使用帧间16×16模式,如果不使用该模式,则利用帧间8×8模式产生的运动向量预测宏块的帧间模式。实验结果证明,在峰值信噪比几乎相同的情况下,该算法与全模式相比可平均减少41.2%的编码时间。     

用于AVS视频编码的三步快速子像素搜索算法

AVS是中国自主制定的音视频编码标准,在视频编码算法中采用子像素搜索方法,使搜索更精确、压缩效果更好,但算法复杂度较高。基于搜索点失真随着与全局最小点之间距离的增加而增大,以及运动矢量具有中心偏置的特性,该文提出一种三步快速子像素搜索算法。实验结果表明,该算法与标准算法相比,在保证视频质量基本不变的同时,复杂度降低了65%以上。     

高速AVS去块滤波器的VLSI实现

为提高AVS视频编解码系统去块滤波的速度,提出一种基于乒乓并行存储结构及乒乓转置矩阵的环路滤波器。使用2个存储器组存储相邻的2个宏块,在当前宏块滤波过程中,读出另一组存储器中已滤波的宏块并存入新的宏块。通过2个转置矩阵对水平边界进行不间断的行列转换,以保证对水平边界滤波过程中数据的连续性。实验结果证明,该结构处理一个宏块只需122个时钟,在100 MHz的工作频率下能够满足1 080 p高清编解码的需求。     

快速AVS2帧内预测选择算法

针对目前数字音视频编解码技术标准(AVS2)中帧内预测模式判断过程计算较为复杂,而如今超高清视频的普及给编解码系统带来很大压力的问题,提出了一种快速帧内预测选择算法.该算法先对最底层最小编码单元(SCU)进行预测模式删选,减少了底层SCU的计算量;再通过下层编码单元(CU)的预测模式得到上层CU的预测模式,从而减少了上层CU的计算量.实验表明,该算法对压缩效率的影响很小,并且编码时间平均下降超过15%,并可有效地降低帧内编码的复杂度.     

H.264中有效的全零块预测方法

在低比特率视频编码中,全零块预测是一种常用来优化编码器的技术。目前几乎所有的方法都是采用绝对误差和（SAD）进行全零块预测,但在H.264中采用哈达玛（Hadamard）变换编码时,这种方法不能直接使用。采用高斯分布分析H.264视频编码中的残差系数,提出了一种基于变换绝对差值总和（SATD）预测全零块的有效方法。通过实验结果表明,该方法在保持图像质量的同时,提前预测出包括全零块在内的四种特殊编码块,减少了离散余弦变换（DCT）,量化（Q）的运算量,提高了H.264的编码效率。     

Basic Considerations on AVS DRM Architecture

Digital Rights Management （DRM） is an important infrastructure for the digital media age. It is a part of the AVS （Audio and Video coding Standard） of China. AVS Trusted Decoder （ATD） that plays back digital media program according to rights conditions is the core of AVS DRM architecture. Adaptation layers axe responsible for translating or negotiating between ATD and peripheral systems. The Packaging Adaptation Layer （PAL）, Licensing Adaptation Layer （LAL） and Rendering Adaptation Layer （RAL） will help ATD to gain the interoperability in various DRM environments.     

AVS标准中整数DCT变换快速算法的硬件设计

介绍了AVS标准中整数DCT变换矩阵的化简方法,该方法提高了一维整数DCT变换硬件实现的速度。基于此一维整数DCT变换,采用模块复用和流水线设计,实现了二维整数DCT直接变换在一个时钟周期内完成,工作频率可达160MHz。仿真结果证实了该算法的有效性。