基于FPGA的AVS帧内预测电路设计

提出了一种AVS高清视频编码器帧内预测模块硬件结构。通过对AVS帧内预测各个预测模式的分析,设计了帧内预测编码流水线结构和模式预测运算单元电路。根据各预测模式的编码运算关系,合理安排流水线结构,采用8 bit数据并行流水处理,实现了高清视频帧内预测实时编码。将除Plane模式之外的其他预测模式采用同一硬件电路来实现,对运算比较复杂的Plane模式单独设计了硬件结构,节省了硬件资源。     

基于自适应门限的快速AVS帧内预测算法

主要研究了AVS标准的编码部分,详细介绍了帧内预测过程.帧内预测是整个编码系统中较为耗时的模块,对其进行优化可以提高编码效率.根据AVS的分块特点,利用子决与子块之间的相关性和存在平滑块的特征,提出了一种新颖的基于自适应门限的AVS帧内预测模式快速选择优化算法,以减少冗余的搜索方向.实验结果表明,在比特率略微上升,信噪比几乎不改变的情况下,该算法能有效的缩短编码时间,减少计算复杂度.     

一种基于帧间和帧内宏块级的X264并行编码算法

结合H.264编码标准对X264编码器进行了分析与研究,目的在于提高编码速度,增强X264的实时性。在重点分析了宏块间数据依赖关系的情况下,针对帧间宏块级多线程并行编码的特点,本文提出了一种基于帧间和帧内宏块级的多线程并行编码算法。该算法在原有的帧间宏块级多线程并行编码的基础上,遵循宏块之间的空间相关性,为I帧内每行宏块创建单独的线程,实现了帧间和帧内宏块级并行编码,达到了多粒度并行的效果。实验结果表明,该算法在视频序列能够有效地编码和保持峰值信噪比变化不大的情况下,提高了编码的加速比,从而加强了视频编码的实时性。     

快速AVS帧内预测算法

针对AVS(Audio Video code Standard)帧内预测中选择最优编码模式流程复杂的问题,提出一种快速帧内预测编码的算法。通过分析AVS帧内预测编码的原理及其在参考软件GDM2.1中的代码实现,推导出判定零系数块的阈值。该快速算法根据零系数块的判定阈值条件判定当前块,对于零系数块,直接编码cbp元素,提前中止帧内预测编码,避免了后续的复杂流程;对于非零系数块,采用时域SAD(Sum of Absolute Difference)与频域SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)相联合的快速选择算法,排除了40%~80%的不可能预测模式,对余下的模式采用率失真代价函数的方法选取最佳预测模式。经实验验证,在PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)降低0.25 db和码率增加2%之内,AVS编码时间减少了40%以上,大幅度提高了编码效率。     

AVS编码器帧内预测模块

通过对AVS(Audio and Video Standard,音视频编码标准)标准中帧内预测算法的分析,提出了一种新的适用于AVS编码器帧内预测模块的优化设计方案.设计中使用两维滤波单元,简化了参考数据选择机制;使用设计的基本预测单元PE(Primary Element)构造运算单元阵列对当前块进行并行处理,提高了预测速度;设计了脉动阵列用于实现复杂色度Plane模式的预测.基于Verilog HDL语言在FPGA上实现该设计并在ModelSim上进行仿真,结果表明,本设计提高了编码效率以及降低硬件资源的消耗,并满足实时编码高清视频的要求.     

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。     

基于时间相关的H.264帧内预测算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧内预测模式选择算法,通过分析帧内预测模式在时间和空间上的相关性,将已编码帧中宏块的帧内预测模式作为当前宏块的候选预测模式,减少了计算的开销。实验结果表明,在图像性能和码率变化不大的情况下,编码时间减少约10%,有利于实时编码的实现。     

AVS帧内预测算法及其解码器的硬件实现

文章介绍了AVS帧内预测解码模块的硬件实现,概述了AVS视频编解码标准的帧内预测技术,重点讨论了AVS帧内预测各模式的算法,并将AVS的帧内预测技术与H.264的帧内预测技术进行了性能比较,分析了AVS帧内预测的算法复杂度,在此基础上设计了AVS帧内预测解码模块的硬件实现,并提出了一种可重构的帧内预测计算单元的实现方法。     

基于AVS的帧内预测模式快速选择算法

AVS视频标准采用率失真优化（RDO）算法来提高帧内预测的压缩性能。但是RDO算法在保证编码图像获得最佳的压缩效率和图像质量的同时给整个编码过程带来了很大的计算量。提出了一种简单有效的AVS1-P2帧内预测模式的快速选择算法。该算法利用相邻块最佳预测模式之间的相关性和块内亮度变化的方向性来缩小候选模式的范围,从而有效节省了编码总时间。实验结果证明,与AVS1-P2的标准参考软件rm52j相比,本算法在保证图像质量和比特率几乎不变的情况下,编码总时间减少了24%~27%。     

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%。