H.264快速自适应帧间编码模式选择算法

提出了一种针对H．264标准的帧间编码模式快速自适应选择算法用以减少编码器的复杂度。该算法利用运动补偿后残差宏块的统计信息．将需要计算率失真代价函数的候选模式减少为一个模式组中包含的模式子集。由于该算法采用了重叠划分的模式组以及动态调整的门限．可以最大可能保证宏块的最佳编码模式处于所选择的模式组中，所以可以在编码质量下降很小的情况下，大幅度降低编码复杂度。实验表明，本算法平均可以节省编码时间52％．同时PSNR下降约为-0．05dB,不会影响主观视觉效果。     

IMPEG-2到JMT／AVC／H．264的快速转码算法

本文为MPEG02到JVT／AVC／H．264的转码提供了一种高效的块模式决策算法。这种新的决策算法既充分地利用了原始序列与当前待编码的H．264宏块相对应的16个MPEG-2宏块的信息。又参考了转码后序列的当前帧中与待编码宏块相邻的多个宏块的信息以及前一帧相应宏块的信息。本文在利用已知宏块的信息预测待编码宏块块模式的过程中。引入了“模式子集”的概念。由于这个子集中元素的数目较少，所以待编码宏块在该子集中挑选适合的块模式。可以极大地节省编码时间，提高编码效率。而与此同时对PSNR以及视频图像主观性能的影响不大。另外。本文进一步扩展了“主导宏块”的概念。并将之应用于块模式的决策中。从而有效地提高编码效率。     

H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264中定义了7种不同大小的帧间宏块模式,为了提高编码效率,编码时对每一种宏块模式都进行运动搜索,并利用率失真优化(RDO)分别计算编码代价,选择编码代价最小的模式作为帧间编码模式,但是计算量非常大,导致运动估计速度缓慢,很难实现实时编码。本文提出一种选择宏块模式的快速算法,通过宏块模式编码代价的比较,提前确定宏块模式,从而逐步减少不必要的宏块搜索和RDO计算。实验结果表明,此方法与全宏块模式搜索相比较,图像质量和码流只有少量变化,而编码速度有显著提高。     

车载视频记录仪关键技术研究

设计了车载视频记录仪的硬件平台,软件部分采用H.264视频压缩标准,针对车载视频记录仪的特点,对标准算法的宏块编码类型模式选择算法进行了改进,提出一种新的快速选择算法.试验证明,该算法减少了H.264率失真优化算法中对宏块多种模式大量无效的遍历,在获得与标准算法相当的图像质量、信噪比和比特率的情况下,大大降低了多种块模式遍历算法的计算复杂度.     

H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264中定义了7种不同大小的帧间宏块模式，为了提高编码效率，编码时对每一种宏块模式都进行运动搜索，并利用率失真优化（RDO）分别计算编码代价，选择编码代价最小的模式作为帧间编码模式，但是计算量非常大，导致运动估计速度缓慢，很难实现实时编码。本文提出一种选择宏块模式的快速算法，通过宏块模式编码代价的比较，提前确定宏块模式，从而逐步减少不必要的宏块搜索和RDO计算。实验结果表明，此方法与全宏块模式搜索相比较，图像质量和码流只有少量变化，而编码速度显著提高。     

MPEG-2到JVT/AVC/H.264的快速转码算法

本文为MPEG-2到JVT／AVC／H.264的转码提供了一种高效的块模式决策算法。这种新的决策算法既充分地利用了原始序列与当前待编码的H.264宏块相对应的16个MPEG-2宏块的信息,又参考了转码后序列的当前帧中与待编码宏块相邻的多个宏块的信息以及前一帧相应宏块的信息。本文在利用已知宏块的信息预测待编码宏块块模式的过程中,引入了"模式子集"的概念。由于这个子集中元素的数目较少,所以待编码宏块在该子集中挑选适合的块模式,可以极大地节省编码时间,提高编码效率,而与此同时对PSNR以及视频图像主观性能的影响不大。另外,本文进一步扩展了"主导宏块"的概念,并将之应用于块模式的决策中,从而有效地提高编码效率。     

应用模糊隶属度的H.264帧内预测模式快速选择

H.264中采用的率失真优化技术虽然提高了编码效率,但也使计算复杂度增加,影响编码的实时实现。针对这一问题,通过分析H.264中计算复杂度较高的帧内预测模式选择部分,提出一种新的帧内预测模式选择算法。根据模糊隶属度函数预先判断宏块类型,从Intra_4×4和Intra_16×16两种预测模式中选择一种,并通过判断4×4块的纹理方向,减少候选预测模式的数量。实验结果表明,在保持图像性能和码率基本不变的情况下,该算法能有效提高H.264的编码速度,有利于实时应用。     

一种新的H.264编码帧间预测模式选择算法

提出一种H.264编码中帧间模式选择的算法,利用帧与帧之间的时间相关性并提出通过模式识别中统计分类的方法对帧间宏块模式进行分类.实验表明,本算法在编码性能下降可忽略的情况下,使编码时间有显著减少.     

H.264快速帧间编码模式选择算法

本文提出了一种用于H.264编码的快速帧间编码模式选择算法。首先对低分辨率缩略图进行编码和R-D优化,选出该分辨率下帧间编码宏块中每个8x8块使用的最优帧间编码模式,然后将该模式映射为原始分辨率图像中对应16x16宏块的候选帧间编码模式子集,最后用通常的R-D优化方式从中选出原始分辨率下的最优模式。这种算法有效地减少了原图像编码过程中待测编码模式的数量,从而提高了编码速度。测试表明,此算法能够使编码速度提高将近一倍,同时码率增加不超过3%,PSNR下降不超过0.2dB。     

基于视频序列相关性的H.264快速模式选择算法

为了实现尽可能高的编码效率，H．264采用了基于率失真优化的编码模式选择技术，然而为每一种编码模式都计算率失真代价极大的增加了编码时间。为了降低编码时间，提出了一种H．264快速模式选择算法，其主要思想是根据图像序列在时间以及空间上的相关性，为当前编码宏块预测一个编码模式子集，并仅对子集中的模式进行编码以及率失真优化，同时采用了适当的策略来避免由于不精确预测所带来的误差扩散。仿真结果表明，本算法平均减少了56％的编码时间，同时PSNR值平均下降0．13dB，最大下降不超过0．19dB。     

基于深度图像的H.264快速帧间模式选择算法

H.264编码标准的帧间模式选择算法采用全候选模式搜寻算法,为编码器带来了高运算复杂度。提出一种快速帧间模式选择算法,旨在降低H.264帧间编码的运算复杂度。算法利用深度图像信息从彩色图像中分割出背景区域和运动剧烈的区域,宏块根据所在的区域选择相应的编码策略,从而达到缩小候选模式范围,加快模式选择速度的目的。实验证明,该算法在图像质量基本不变的情况下编码时间平均节省23%以上。     

基于H.264编码的多屏共享系统研究

H.264/AVC是一种由ITU-T视频编码专家组合ISO/IEC JTC1动态图像专家组联合提出的高度压缩视频编码器标准。然而H.264/AVC编码器较高的运算复杂度提高了多屏共享系统的延迟时间。H.264/AVC由多种开源的实现,其中X264因简单高效而得到广泛的应用。在此对多频共享系统的关键技术进行实现,分析X264编码器提供的运动估计算法并且提出一种优化的算法。实验表明,新的算法提高了编码的速度、减少了系统延迟时间,同时视频质量几乎没有产生损失。     

H.264帧间模式快速判决

H.264标准采用率失真优化(RDO)技术提高了编码效率,但这是以较高的计算复杂度为代价的.提出一种快速模式判决算法,利用早期的SKIP模式判决以及运动代价来减少待选的模式.实验表明,该算法比起H.264标准显著提高了编码效率,而视频质量并没有太大的损失.     

H.264/AVC中基于全零块检测的运动估计快速算法

全零块检测是面向低比特率的视频编码器常用优化方法之一.特别是与运动估计相结合,可以有效的减少编码器的计算复杂性.本文根据H.264/AVC中整数变换的特点,给出了相应的全零块检测门限,提出了一种基于全零块检测的运动搜索提前中止准则.针对H.264/AVC多编码模式的特点,进一步将全零块检测用于H.264/AVC中多种编码模式的选择,有效的提高了运动估计的效率.利用这种方法,在有效减少编码器的计算复杂性,提高H.264/AVC软件编码器编码效率的同时,可以保持比特率和图像质量基本不变.     

Fast mode decision algorithm for H.264 inter-prediction

A fast mode decision algorithm for H.264/AVC inter-prediction to reduce computational complexity of the H.264 encoder is presented. Experimental results show that the algorithm can save the entire encoding time by 77% on average while introducing only negligible loss in PSNR value and small increment of bit rate.     

Rate distortion optimization for H.264 interframe coding: a general framework and algorithms.

Rate distortion (RD) optimization for H.264 interframe coding with complete baseline decoding compatibility is investigated on a frame basis. Using soft decision quantization (SDQ) rather than the standard hard decision quantization, we first establish a general framework in which motion estimation, quantization, and entropy coding (in H.264) for the current frame can be jointly designed to minimize a true RD cost given previously coded reference frames. We then propose three RD optimization algorithms--a graph-based algorithm for near optimal SDQ in H.264 baseline encoding given motion estimation and quantization step sizes, an algorithm for near optimal residual coding in H.264 baseline encoding given motion estimation, and an iterative overall algorithm to optimize H.264 baseline encoding for each individual frame given previously coded reference frames-with them embedded in the indicated order. The graph-based algorithm for near optimal SDQ is the core; given motion estimation and quantization step sizes, it is guaranteed to perform optimal SDQ if the weak adjacent block dependency utilized in the context adaptive variable length coding of H.264 is ignored for optimization. The proposed algorithms have been implemented based on the reference encoder JM82 of H.264 with complete compatibility to the baseline profile. Experiments show that for a set of typical video testing sequences, the graph-based algorithm for near optimal SDQ, the algorithm for near optimal residual coding, and the overall algorithm achieve on average, 6%, 8%, and 12%, respectively, rate reduction at the same PSNR (ranging from 30 to 38 dB) when compared with the RD optimization method implemented in the H.264 reference software.     

一种针对H.264的快速编码模式选择算法

在H.264编码算法中,为了给图像的各个区域选择合适的编码模式,需要对所有可能的模式分别进行计算,这使编码模式选择过程异常复杂.针对此问题,本文提出了一种快速的编码模式选择算法,该算法利用时间和空间相关性预先对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而使模式选择的过程大大简化.实验结果表明:在编码器的信息率—失真性能没有明显下降的前提下,该算法最多可以使编码速度提高20%以上.     

Fast macroblock encoding algorithm based on rate-distortion activity for multiview video coding

Multiview video coding (MVC) is the appendix H of H.264/AVC, and it requires a great amount of time to compress multiple viewpoints׳ video with complex prediction structures. To reduce the whole computational complexity of MVC, this paper proposes a fast macroblock (MB) encoding algorithm based on rate-distortion (RD) activity, and it includes the fast mode decision and the fast motion/disparity estimation. First, the RD activity type of the current MB is calculated by utilizing the Skip/Direct RD cost and the average RD costs of classified MB modes. Then, through utilizing the RD activity type and RD costs of the estimated modes, the selection of candidate modes, the early decision of Skip/Direct mode, and the reduction of Inter8×8 mode estimation are all presented in the fast mode decision. By using the RD activity type and the correlations of vectors, the selection of search center and the prediction of search range are introduced in the fast motion/disparity estimation. In addition, the proposed algorithm can be applied to temporal and inter-view views as well as anchor and non-anchor frames. An experiment with a wide range of video scenes, camera setups and quantization parameters was implemented, and the results confirmed that the proposed algorithm can reduce the encoding time significantly while maintaining a similar RD performance as the original MVC encoder. Compared to the state-of-the-art algorithms, the proposed algorithm also demonstrated better performances in the various test cases.     

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。     

Fast variable-size block motion estimation for efficient H.264/AVC encoding

In this paper, an efficient algorithm is proposed to reduce the computational complexity of variable-size block-matching motion estimation. We first investigate features of multiple candidate search centers, adaptive initial-blocksizes, search patterns, and search step-sizes, to match different motion characteristics and block-sizes. To avoid being trapped in local minima, the proposed algorithm uses multiple candidate motion vectors, which are obtained from different block-sizes. To further reduce the computation cost, a threshold-based early stop strategy according to the quantization parameter is suggested. With adaptive initial block-sizes, a merge-or-skip strategy is also proposed to reduce the computation for the final block-size decision. For the H.264/AVC encoder, simulations show that the proposed algorithms can speed up about 2.6–3.9 times of the original JM v6.1d encoder, which uses fast full-search for all block-sizes, and still maintain a comparable rate-distortion performance.