H.264视频编码技术研究

介绍了视频编码的发展历程,并着重研究了最新的H．264编码标准以及H．264所采用的关键编码技术。阐述了H．264在视频移动通信、视频流服务、数字电视广播与存储领域的典型应用特点,指出H．264对视频源压缩、信道有效利用、缓解视频传输瓶颈的影响,H．264将是未来最重要的视频编码标准。     

嵌入式设备上的H.264播放

新一代视频编码标准H．264／AVC采用了许多先进的技术使得H．264算法具有很高的编码效率。讨论了嵌入式设备上的H．264播放方案，给出了基于S3C2410的H．264播放器的实现。     

基于ADSP-BF533处理器的H.264解码器

H．264标准拥有比其他视频编码标准更好的压缩性能,但计算复杂度高,限制了H．264标准的应用。Blackfin处理器是ADI公司推出的低功耗、高性能的定点DSP芯片,有极高的性价比,是H．264标准DSP实现的理想平台。文中探讨在Blackfin处理器上通过多种优化技术实现H．264实时解码器的方法,并给出实验结果。     

视频通信技术的新突破

宝利通宣布首次在实时视频通信系统中支持H．264HighProfile标准,是一种领先的视频压缩技术宣布正式进入视频通信商用市场。虽然H．264标准已经是一个非常成熟且广泛采用的视频压缩标准,但目前在视频通信系统中普遍采用的还只是它的基本画质标准,称为H．264BaselineProfile。而highprofile标准则是在H．264体系中最高效的视频编码技术。     

基于TMS320DM642芯片H.264编码器的设计

作为新一代视频压缩协议H．264,理论上已经证明它能比其它视频压缩协议表现出更好的性能,更能适应无线多媒体网络多媒体的应用需求。但是由于H．264协议自身的复杂性以及控制的灵活性,使得如何设计H．264编码器成为工程设计人员必须考虑的问题。采用具有较高运算速度的TMS320DM642DSP芯片作为H．264编码器实现的硬件平台,结合合适的编码器控制算法,将有效地解决这个问题,实现满足应用需求的H.264编码器。     

基于Niosll的低码率实时H．264视频编码器

根据低码率实时应用领域的特点,设计了一种H．264视频编码系统。采用FPGA的NiosII CPU架构,自定义硬件模块实现H．264实时压缩编码。实验验证表明,H．264编码器对CIF大小的图像实现了实时编码,能满足对低码率实时应用的编码要求。     

基于NiosⅡ的低码率实时H.264视频编码器

根据低码率实时应用领域的特点,设计了一种H．264视频编码系统。采用FPGA的NiosII CPU架构,自定义硬件模块实现H．264实时压缩编码。实验验证表明,H．264编码器对CIF大小的图像实现了实时编码,能满足对低码率实时应用的编码要求。     

H.264/AVC的特点及其在视频监控中的应用

H．264／AVC是视频编码专家组(VCEG)和活动图像专家组(MPEG)联合制定的新的视频编码标准,其目的就是解决以往标准暴露出来的缺点。文章首先指出目前采用其他标准设计视频监控系统的不足,分析了H．264／AVC视频编码标准的特点,指出H．264／AVC适于视频监控应用的优势所在,最后重点阐述了H．264／AVC标准中分层编码技术和SP／SI帧技术在视频监控中的应用。     

H．264帧内编码和JPEG2000对静止图像进行编码的性能比较

国际最新静止图像压缩标准——JPEG2000代表了离散小波变换（DWT）编码的最高水平，最新的视频压缩编码标准——H．264代表了离散余弦变换（DCT）编码的最高水平。由于H．264的帧内编码采用了一些新方法，如帧内空间预测、不同大小块的DCT变换等，使得H．264帧内编码效率高于其他的DCT变换编码方法，因此可以认为，H．264的帧内编码代表了DCT变换的最高静止图像编码水平。大量的仿真实验比较发现。H．264的帧内编码方法比JPEG2000的编码效率高。据此可以预测，基于帧内空间预测和不同大小块DCT变换的H．264帧内编码方法具有成为下一代静止图像压缩标准的潜能。     

基于DM642的X264开源代码实现的研究

本文概述了H．264视频压缩编码标准的主要特性，简要介绍了当前H．264的几种开源软件，详细分析了其中X264参考程序的具体结构．并针对TMS320DM642平台建议了可能的优化方向。     

一种基于H.264的可变块快速运动估计算法

H.264是最新的视频编码标准,它相对于以前的视频编码标准在编码效率上有了巨大的提高。高编码效率得益于采用了一系列新的编码技术,这也导致了较高的计算复杂度。H.264运用了可变块运动估计方法,这也是H.264编码过程中最耗时的模块。提出了一种基于H.264的可变块快速运动估计算法。该算法基于以下3种策略:静止块的预测、非静止块的预测搜索和合并过程中的自适应精细搜索。试验结果证明,该算法能够将计算复杂度降低到快速全搜索运动估计算法的3%,而PSNR和码率几乎与快速全搜索算法得到的结果相当。     

H.264编码工具性能及实时性研究

H．264具有更好的编码效率，但其高复杂度无法满足实时应用。针对低码率应用，分析各编码工具的性能并选取合理编码框架，同时利用单指令多数据（SIMD）技术并行实现快速搜索及整数变换。     

自适应调整搜索范围的运动估计算法

为了降低视H.264中的运动估计的运算量,针对H.264编码的特点,提出了根据预测运动矢量和宏块特征自适应调整搜索范围的方法.实验表明,在基本保证编码性能的条件下,可以使快速运动估计的速度比H.264采用的UMHexagonS算法平均提高50%以上.     

基于H.264的帧间预测快速算法

为了快速地进行运动估计,针对H.264帧间编码全搜索的计算复杂度太高,不能应用于实时处理的缺点,本文实现了一种适合于H.264的快速搜索算法。该算法针对H.264多预测模式的特点,利用其相互间的相关性来确定预测点;同时利用运动图像的一般规律来确定预测点,从而使得预测点的确定时间得以减少。在预测点确定后再用钻石算法搜索,这使得整个帧间预测时间大为缩短。实验结果表明,该算法能够在码率增加不超过1%,信噪比(signal noise ratio,SNR)下降不超过0.1dB的情况下,使得运动估计速度提高将近65%。     

Fast transcoding from H.264 to HEVC based on region feature analysis

The new video coding standard, High Efficiency Video Coding (HEVC), achieves much higher coding efficiency than the state-of-the-art H.264. Transcoding H.264 video to HEVC video is important to enable gradual migration to HEVC. Therefore, a fast H.264 to HEVC transcoding algorithm based on region feature analysis is proposed. First, each frame is segmented into three regions in units of coding tree unit (CTU) based on the correlation between image coding complexities and coding bits of the H.264 source stream. Then the searching depth range of each CTU is adaptively decided according to the region type. After that, motion vectors are de-noise filtered and clustered in order to analyze the region features of coding unit (CU). Based on the analysis results, the minimum searching depth of CU and partitions of prediction unit (PU) are optimally selected, and the motion vector predictor and search window size of motion estimation are also optimally decided for further reduction of the computational complexity. Experimental results show that the proposed algorithm achieves a significant improvement on transcoding speed, while maintaining high Rate-Distortion performance.     

H.264中运动搜索的自适应提前退出算法

在视频编码标准H.264中,运动搜索是占用编码时间最多的模块。为降低其运算量,基于4×4整数变换,在运动搜索算法中引入全零块判决机制,通过在整像素和1/2像素运动搜索过程中分别定义自适应的门限值来提前中止最匹配运动矢量的搜索。仿真结果表明,在编码性能损失很小的情况下,该算法可以大大降低运动搜索的复杂度。     

面向H.264运动估计的分数搜索方法

H.264在进行运动估计时,为了提高搜索的准确性,在整数搜索得到的最佳点的周围,进行了精确度更高的分数搜索,文章给出了基于H.264的一种新分数搜索算法,可降低搜索点数,提高运动估计搜索的速度,并通过实验进行了验证。     

H．264运动估计中块模式选择的并行设计

为了方便H.264/AVC在低码率高时性应用系统中的实现,须对其编码算法进行优化.本文首先对H.264/AVC编码器进行了深入的分析,然后在此基础上提出了块模式选择的并行设计方案,并对此方案进行了并行设计与实现.最后对此设计方案在多核服务器上进行了试验.试验结果表明:并行后的三步搜索算法在不影响H.264编码质量的前提下,其编码速度平均提高了2.73倍以上.     

基于CUDA的H.264视频编码实现

H.264视频编码压缩比率高,但计算复杂度高,编码效率低。该文通过分析H.264编码器中各模块的编码性能,提出了基于CUDA编程模型的H.264视频编码并行框架实现方法,对H.264视频编码的各个关键模块进行CUDA实现,有效的提高了编码的速度。     

基于全零检测的改进小菱形搜索算法

为减小H.264/AVC编码器中的运动搜索时间并降低计算量,提出一种基于全零检测技术的改进小菱形搜索算法。在搜索中心及周围4个点进行匹配计算,计算过程中插入全零检测,提高搜索速度。与其他几种典型运动搜索算法的比较结果表明,该算法在保证一定峰值性噪比的条件下,能降低运动搜索次数、减少编码时间,适用于背景相对固定或中低运动强度的视频序列。