一种AVS-M帧间预测模式快速选择算法

针对AVS-M帧间编码模式的复杂性,在对帧间预测编码最佳模式选择统计结果分析的基础上,提出了一种模式分类的帧间预测模式快速选择算法.该算法将全部编码模式进行分类,对SKIP模式采用提前终止判决,而对其它模式通过判别宏块的一致性和比较宏块的空时相关性逐类型比较.实验表明,与全模式选择算法相比,该算法的计算次数减小了52.5%~85.8%,在保持编码效率和重建图像质量的同时提高了编码速度.     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

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。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。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块的变换域系数绝对值之和(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的节省,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/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。     

基于H.264的快速帧间模式选择算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧间模式选择算法.该算法利用宏块的图像内容特征和量化参数,对宏块帧间编码模式进行预选择,从而有效跳过不必要的帧间预测待选模式,提高了编码速度.实验结果表明,该算法在保持图像质量和码率变化很小的前提下,平均编码时间减少了39.14%.     

H.264/AVC快速帧间模式选择算法研究

H.264/AVC标准采用可变块运动估计和率失真优化技术进行帧间模式选择,提高了编码效率,但极大地增加了计算复杂度。为了解决这一问题,提出一种快速帧间模式选择算法,它利用了SKIP模式在视频序列中的使用率信息和时空域相邻宏块与当前宏块编码模式之间的高度相关性。该算法缩小了模式选择的范围,并采用阈值来提高预测准确度。仿真结果表明,该算法在保持图像质量和比特率的前提下可以大幅度减少计算复杂度。     

基于AVS-M的帧间模式快速选择算法

AVS-M是中国自主制订的数字音视频编码系列标准(AVS)中的移动视频编码标准。AVS-M采用了可变块尺寸运动估计和率失真优化模式判决,增加了编码器的复杂度。针对AVS-M帧间预测多预测块模式的特点,文中提出一种选择预测块模式的方法,可以有效地减少判决的模式数量。实验结果表明,该方法保证了视频质量,提高了编码器的编码速度。     

H.264中基于时空相关性的帧间模式选择算法

帧间块模式选择是H.264视频编码器巾比较耗时的模块之一,为降低H.264视频编码器帧间模式选择的复杂度,提出了一种利用宏块的时空相关性实现帧间模式快速选择的方法.该算法通过对视频序列连续帧的时间相关性和相邻宏块的空间相关性进行统计、分析,首先得到宏块模式转换的统计分布规律,并根据此规律得到宏块的初始候选模式;然后利用基于主宏块的宏块跟踪,找到最相关宏块,再由率失真门限筛选出最佳编码模式.仿真实验结果表明,该快速模式选择算法可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低了编码器的计算复杂度,平均节省编码时间约64%,平均信噪比下降约0.31 dB.     

一种针对H.264/AVC的帧间模式快速选择算法

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采用了可变块划分运动估计,极大地增加了编码器的复杂度.针对此问题,提出了一种快速的帧间模式选择算法,该算法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,算法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

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。     

H.264/AVC帧间预测编码模式快速选择算法

通过对H.264/AVC帧间预测模式选择的实验观测,发现最近采用的SKIP/DIRECT模式或者16×16宏块模式,和当前块的选择模式有着空间和时间上的关联。依据这一现象,提出了一种快速的帧间自适应宏块模式选择算法。从验证模型JM7.6上的实验结果来看,在保持图像编码质量,视频编码比特没有太大增加的情况下,该算法对变化不是很剧烈的视频序列,可节省近50%的编码时间,对变化较为剧烈的视频序列,亦可节省近10%的编码时间,降低了原标准在进行帧间预测时的复杂度,提高了编码器的工作效率。     

基于宏块内部特征的H.264快速预测模式决策算法*

为了提高视频质量、降低码率,H.264/AVC采用了七种块划分类型,使得在提高编码性能的同时带来了高计算复杂度。研究了宏块的内部特征,提出了一种基于宏块内部信息复杂度的快速帧间模式选择算法。实验数据表明,在保证重建图像信噪比的情况下,该算法降低了帧间预测的复杂度,可平均节省17%24%的编码时间,满足了实时视频通信的要求。     

Fast motion estimation using priority-based inter-prediction mode decision method in high efficiency video coding

The latest video coding standard, high efficiency video coding (HEVC), is developed to acquire a more efficient coding performance than the previous standard, H.264/AVC. To achieve this coding performance, elaborate coding tools were implemented in HEVC. Although those tools show a higher coding performance than H.264/AVC, the encoding complexity is heavily increased. Especially, motion estimation (ME) requires the most computational complexity because that is always performed on three inter-prediction modes: uni-directional prediction in List 0 (Uni-L0), uni-directional prediction in List 1 (Uni-L1), and bi-prediction (Bi). In this paper, we propose a priority-based inter-prediction mode decision method to reduce the complexity of ME caused by inter-prediction. The proposed method computes the priorities of all inter-prediction modes and decides whether ME is performed or not. Experimental results show that the proposed method reduces the computational complexity of ME up to 55.51% while maintaining similar coding performance compared to HEVC test model (HM) version 10.1.     

一种用于AVS-M帧内的快速预测模式判断算法

AVS M帧内亮度预测有9种预测模式及两种最优模式选择准则——SAD准则和RDO准则。由于侧重点不同，编码性能和编码效率相差比较大。提出了对SAD准则的结果进行排序，并按一定的条件筛选，缩小最优模式的候选预测模式集，最后通过RDO准则快速确定最佳模式的方法。仿真结果表明，和RDO准则相比较，该算法在视频编码性能基本不变的情况下，编码时间减少30%~40%。     

基于纹理复杂度和运动方向的3D视频水印算法

3D视频的编码方法在HEVC（high efficiency video coding）的基础上有了较大的改动.针对这些改变,提出了一种基于纹理复杂度和运动方向的3D视频水印算法.首先,采用灰度共生矩阵和梯度矩阵分别对I帧中CTU（coding tree unit）和8 CU×8 CU（coding unit）纹理复杂度进行统计分析,将分析结果作为阈值选出P帧和B帧中纹理复杂度较高的8 CU×8 CU;其次,选择帧间预测模式为对称分割的块作为嵌入块,结合同位纹理块的运动矢量分量大小来确定嵌入的水印;最后,通过调制当前块运动矢量的搜索范围或修改区域最优运动矢量的大小来嵌入水印.本算法对不同视频序列平均嵌入容量达到613字节/帧,在不同QPs（quantization parameters）（25、30、35、40）值的重编码攻击下的平均误码率为13.31%,PSNR值平均下降仅为0.007 5 dB,对合成视点质量几乎没有影响,同时鲁棒性好.     

基于EPZS的H.264/AVC运动估计改进算法

为了减少视频编码的运算量,对全零块判决进行了深入的研究,并结合图像的纹理信息和帧间编码模式给出了自适应的全零块判决阈值,以此为基础提出了EPZS（enhanced predictive zonal search）的改进算法。实验结果表明,改进的EPZS算法在较好地保持H.264/AVC原有编码算法图像质量的同时,减少了运算量,大幅度提高了编码速度。     

AVS-M: From Standards to Applications

AVS stands for the Audio Video coding Standard Workgroup of China, who develops audio/video coding standards as well as system and digital right management standards. AVS-M is the AVS video coding standard targeting for mobile multimedia applications. Besides the coding specification, AVS also developed the file format and Real-time Transport Protocol （RTP） payload format specifications to enable the application of AVS-M video in various services. This paper reviews the high-level coding tools and features of the AVS-M coding standard as well as the file format and payload format standards. In particular, sixteen AVS-M high-level coding tools and features, which cover most of the high-level topics during AVS-M standardization, are discussed in some detail. After that, the error resilience tools are briefly reviewed before the file format and RTP payload format discussions. The coding efficiency and error resiliency performances of AVS-M are provided finally. H.264/AVC has been extensively used as a comparison in many of the discussions and the simulation results.     

一种基于H.264的任意比例空间分辨率转码中的快速宏块类型选择方案*

在基于H.264的空间分辨率转码中,原有的宏块类型不再适用,从而需要重新选择。提出了一种快速的宏块类型选择方案,适用于基于H.264的任意比例因子的空间分辨率转码。由于任意比例因子的空间分辨率转码中,待编码帧中的宏块无法与已编码帧的宏块边界对齐,提出了影射块和覆盖块的概念,根据缩放因子的大小,在基于块统计和基于像素统计之间作出调整,从而在保证压缩性能的同时,尽可能地降低了运算复杂度。在帧间模式选择部分,对SKIP类型的选择进行了分析,提出SKIP类型的选择与已编码帧中SKIP类型的比例有关,并给出了解决方法。最后针对各种测试序列,并组合了多个图像缩放因子,进行了大量的实验。在帧内模式选择部分,与全搜索法相比,在保证PSNR损失不超过0.1 dB的前提下,方法的速度能提高约3.5倍;在帧间模式选择部分,与全搜索法相比,在保证PSNR损失不超过1.0 dB的前提下,本方法的速度能提高约30倍。