快速帧内预测模式选择新方法

为了提高编码性能,H.264采用了RDO(率失真优化),但与此同时带来的是计算复杂度的增加.本文着重分析了H.264中快速帧内预测模式选择的问题.为了降低帧内预测模式选择的计算复杂度,提出了一种高效的快速帧内预测模式选择算法.首先,对Pan的基于边缘方向直方图的快速算法进行了改进,同时提出了基于参考象素特征的4×4快速帧内预测模式选择算法,并将两者进行了结合.实验结果表明,本文算法和H.264校验模型JM61相比,I帧编码时间降低61%~69%,而PSNR基本保持不变,输出码率仅略有增加;与Pan的基于边缘方向直方图快速算法相比,本文算法的I帧编码时间降低12%~33%,PSNR和输出码率均基本保持不变.     

H.264中基于帧内编码的适应性帧内预测算法

H.264/AVC中宏块模式含有多个方向性预测模式,虽然可以借此提高帧内编码效率,但是也相应地增加了编码复杂度.针对这个问题,提出一种新的基于帧内编码的适应性算法(AIP),试图通过对不同方向预测模式的失真率分析,使用最可能模式(MPM)来取代原有的多个预测模式,从而降低编码复杂度并提高编码效率.通过实验验证,新算法可...     

基于HEVC帧内预测的复杂度控制

帧内预测在视频编码中是非常重要的模块.在视频实时编码与传输过程中,场景切换会经常出现.此时,一般会采用全Ⅰ帧编码.研究发现,即使是全Ⅰ帧编码,也往往会非常耗时.基于编码单元深度范围和帧内预测中候选预测方向个数研究了HEVC编码器的复杂度控制问题.针对不同的目标编码复杂度,算法自适应地选择不同的方法来优化编码过程.实验结果表明,该算法在保证视频质量的前提下实现了对不同复杂度目标的控制.     

任意方向帧内预测

提出一种新的任意方向帧内预测算法。对于任意一个预测角度,首先求出其余切与正切值。然后对于当前编码块内任意一个像素,求出与其在同一个方向上的当前块左边一列和上边一行上像素的坐标,从而求出当前像素的左边一列预测值和上面一行的预测值。两者中与当前像素距离较近的预测值就是当前像素的最终预测值。实验结果表明该算法与角度帧内预测(ADI)相比具有相同或略优的性能。     

基于HEVC标准视频框架下帧内预测技术的研究

新一代视频编码标准HEVC采纳当前视频主流压缩技术研究的新成果,使其编码性能基本达到H.264/AVC标准的2倍,然而随着这种压缩性能提高的同时也加剧了编码计算的复杂度。该文针对此难题,对HEVC在块划分层面和预测模式筛选上的优化进行了研究,以期提高编码速度。     

基于边缘检测的帧内预测快速算法

利用图像边缘处宏块像素相关的特性,针对H.264/AVC提出了一种基于检测宏块边缘方向相关度的快速帧内预测算法,该算法通过选取具有较大相关的方向模式来作为候选模式,有效地减少了预测模式的数量,从而降低了编码的复杂度,提高了编码速度。实验结果表明,在PSNR基本保持不变的情况下,使编码速度提高了67%左右。与F.Pan提出的算法相比,速度提高了6%～10%左右,PSNR提高了5倍,码率降低了1.5%左右。     

基于时域相关性的HEVC快速帧内预测算法

根据视频序列时域相关性强的特性,提出了一种基于时域的HEVC快速帧内预测算法。在帧间预测中,通过在参考帧中运动搜索找到当前预测单元(PU)的帧间最佳匹配块,当搜索当前PU的帧内预测模式时,把帧间最匹配参考块遍历帧内模式时的最佳帧内模式,当作当前PU进行帧内预测时的最佳帧内模式,以达到减少帧内预测模式数量,降低计算复杂度的目的。实验结果表明,在码率和图像质量基本不变的情况下,提出的算法将HEVC帧内预测时间平均减少了33.79%。     

利用变换域信息快速实现H.264帧内预测编码的新算法

新的视频编码标准H.264中采用了帧内预测技术,能够极大地减少空间冗余性,从而进一步提高了对帧内宏块编码的效率,但同时也增大了帧内编码的计算时间。为了减少帧内编码时间和编码延迟,该文提出了一种能够快速实现帧内预测编码的新算法。该文算法先利用变换域的信息得到图像纹理的方向,只在最可能的几个模式中进行模式选择,从而降低了运算量。对不同的视频序列测试的结果表明,使用本算法后帧内编码时间可以减少70%左右,同时保持相近的图像压缩质量和码率水平。对于一些实时性要求苛刻的视频压缩应用,采用该文的快速算法会比较有效。     

一种基于预测频度的AVS/H.264快速4×4帧内预测模式选择算法

提出了一种新颖的4×4快速帧内预测模式选择算法。该算法挖掘了帧内预测算法本身的部分性质,即不同像素在不同预测方向中的频度权重不同这个特点,同时利用了子块的平滑性与相关性,设计了3个能快速命中预测模式的自适应门限。实验表明本算法能在几乎不改变PSNR的情况下大幅度降低4×4帧内预测复杂度。     

基于AVS的变换域帧内转码研究

根据MPEG-2与先进音视频编码（AVS,Advanced Coding of Audio and Video）标准在帧内预测中的不同点,介绍了一种基于变换域的帧内预测转码算法。新算法提出一种新的变换域转码结构,通过矩阵变换计算出AVS帧内预测的各种模式所对应的离散余弦变换（DCT,Discrete Cosine Transform）预测矩阵,推导出DCT域到AVS整数变换域的系数转换矩阵,同时给出DCT域内预测矩阵转换所需的运算量。实验结果表明,提出的帧内预测转换方法可以使计算复杂度降低50%,达到实时转码的要求。     

基于马尔可夫模型和小波变换的立体残差图像编码

利用立体图像，三维视觉通信能给人提供一种现场真实感。为了产生一个3D系统，必须同时传送两个图像（左图像和右图像）。因此应当研究一种更有效的编码方案。本文首先研究了立体图像的统计特性和左右图像间的交叉相关性，并在分析了视差和残差图像的统计特性后，提出了一个基于小波变换的视差补偿残差（WDCD）的编码方案。仿真实验结果表明，在比特率为0.23bit/pel时，本文的方案重构的残差图像的信噪比（PSNR）和基于DCT的编码方案相比，要高0.58dB。     

基于LMS的图像自适应预测编码

为了提高图像编码预测器的预测性能,提出了一种低复杂度,高效的自适应预测方法。采用LMS(Least MeanSquare)自适应滤波技术进行预测,并对预测值进行减邻域均值的改进,有效克服了图像的非零均值和非平稳性特征,满足LMS算法的要求,使预测性能得以提高。通过对不同图像的仿真结果表明,该方法的预测差值图像的熵比GAP算法和MED算法的差值图像的熵要小0.1 bit/piexl左右,均方误差(MSE)也要小于后两者的均方误差。     

Circular intra prediction for 360 degree video coding

Different from traditional 2D video, the contents of 360 degree video are deformed due to the projection from 3D sphere to 2D plane. As a result, the traditional Angular Intra Prediction (AIP) with a linear pattern may not be always efficient. To further improve the coding performance of 360 degree video, a novel intra prediction method is presented in this paper, i.e., Circular Intra Prediction (CIP), which takes consideration of the spherical characteristics of 360 degree video. In specific, the proposed CIP is performed in a circular pattern, where the center of circle is located around the to-be-predicted block, and different centers of circle are able to produce different CIP modes. The distance between center of this circle and center of the to-be-predicted block is adaptively determined according to the degree of projection deformation, where stronger projection deformation needs shorter distance, and vice versa. As the increase of the distance, the CIP is more and more close to the traditional AIP. In addition, one additional binary flag is utilized to achieve better coding performance from the competition between AIP and CIP with the rate-distortion optimization. The proposed algorithm is implemented on the platform of Versatile video coding Test Model (VTM) 5.0 + 360Lib 9.1. Extensive experiments show that the proposed method can achieve bit rate reduction on this platform for 360 degree video coding.     

小波变换帧间预测医学图像编码

该文报道了一种新的医学图像编码方法,称为具有运动补偿的小波变换帧间预测医学图像编码。模拟结果表明:这种新算法比现有的同类算法有更好的性能。     

基于预测的机会式网络编码

针对理论网络编码在实际应用上的缺陷,以及现有机会式网络编码完全依赖于消息偷听导致应用场合的局限性,以完全不同于网络编码优化问题的思路,提出了基于预测的机会式网络编码的方法。其主要思想是：基于网络流量的自相似性,利用EMD（empirical mode decomposition, 经验模式分解）和ARMA（自回归滑动平均）预测下一个报文的到达时间,综合计算编码时间、为了编码而等待的时间、传输时间等要素,从而决定是否编码。推导出了网络编码在不同情况下要实现吞吐量正增益可以等待的时间上界。仿真实验结果显示,在吞吐量上,提出的方法相对于理论网络编码平均提高15%左右,相对于当前的存储转发平均提高21%左右。在提高吞吐量的基础上,提出方法也可有效地降低网络的能量消耗。     

一种HEVC帧内预测编码CU结构快速选择算法

为了提升高效视频编码(HEVC) 帧内预测编码部分的编码效率,提出了一种HEVC帧内预测编码编码单元(CU)结构快速选择算 法。算法通过 对CTU(coding tree unit)四叉树结构的遍历过程进行优化,设计了两种不同的最优CU结 构快速决策算 法,分别从最大划分深度和最小划分深度开始遍历,并在每一步遍历之前,判断是否提前终 止遍历操作。 同时,在对每个CTU进行求解时,依据其纹理复杂度和当前编码状态,从两种算法中选择出 最优快速决策 算法对其进行求解。在HM 15.0的基础上实现了提出的快速选择算法 。实验结果表明,本文算法能够在 保证编码性能的同时,降低31.14%的编码时间,提高了HEVC的编码效 率。     

H.264编码中帧内预测算法研究

提出了一种适用于H.264的帧内预测快速算法,利用H.264帧内模式判决统计特性、绝对变换误差(SATD)与率失真(RD)的相关性,有效减少了预测模式的频率。实验表明,和H.264相比,编码速度平均提高63.92%,而图像质量和输出码率基本不变。     

基于小波变换的最小失真预测/多级矢量量化

矢量量化器的压缩性能随维数的增大而提高,但复杂度亦随维数的增大呈指数增大,限制了大维数矢量的使用。本文利用小波变换产生的子带间的相关性,提出一种新的最小失真预测／多级矢量量化算法。一方面通过最小失真预测来降低时间复杂度,使得编码６３Ｄ的矢量只需付出相当于１５Ｄ矢量的时间复杂度代价;另一方面通过增强多级矢量量化算法来进一步降低复杂度。在复杂度得到极大降低的同时,仍具有很好的编码性能。     

基于感兴趣区域的自适应帧内更新编码算法

针对视频压缩码流对信道差错异常敏感的问题,提出了一种基于感兴趣区域的自适应帧内更新编码算法。该算法利用人眼的视觉感知特性设计感兴趣区域提取模型,根据信道差错累积情况自适应调整帧内更新编码策略,将更少的失真分配给人眼感兴趣区域,提高差错信道下传输视频图像的主客观质量。实验结果表明,与基于端到端失真的帧内更新算法相比,在不同的信道丢包条件下,所提算法可以获得更好的主客观质量,感兴趣区域的峰值信噪比(PSNR)平均提高0.87 dB左右,提高了差错信道下视频通信的鲁棒性。