基于H.264编码帧内预测模式的视频监控算法研究

为了降低视频监控中H.264编码帧内预测模式计算复杂度,在分析了帧内预测模式选择过程的基础上,提出了一种改进的提前终止选择算法。该算法根据画面的抖动状况以及INTRA16×16模式下的纹理特征来获取最佳阈值,并根据预处理阈值计算出最佳预测模式,从而降低了预测模式的计算复杂度,增强了在不同监控场景下的适应能力。将该算法与模式选择算法、多级模式预测方法进行实验分析,分别在比特率、帧预测次数和计算时间上进行比较,结果表明:通过改进后的算法可以有效去除模式的预测数,避免了不必要的预测计算,同时保持了H.264编码原有的特性。     

快速帧内预测方法

为了进一步提高编码的效率,提出了一种基于离散余弦变换(discrete cosine transform,简称DCT)的能量函数的快速Intra-4×4模式选择算法.该算法通过估计帧内预测残差的纹理复杂度达到减少进行率失真最优化计算的模式数量.实验结果表明,该算法在保持原有编码效率的基础上能节省约一半的编码时间.     

适用于时间可伸缩的帧间快速编码算法

为实现时间可伸缩性,可伸缩视频编码采用分级B帧结构进行编码,但是该结构较大地增加了计算的复杂度。对此,本文深入分析了模式选择的基本原理,提出一种适合于分级B帧结构的快速编码算法,首先根据参考模式进行预测,然后根据宏块的运动和纹理预测可能的编码模式,排除可能性较小的模式从而提高编码速度。实验表明,本文算法在视觉质量和网络带宽影响很小的情况下,能够显著地提高编码速度。     

H.264到HEVC的低复杂度视频转码算法

针对H.264视频转码为下一代压缩标准高效电视编码（HEVC）视频过程中耗费大量时间的问题,提出一种低复杂度的视频转码算法.该算法充分利用H.264压缩视频流中包含的信息,基于图像复杂度和编码比特数之间的关系对每帧图像进行编码复杂度分析,并根据分析结果决定编码树单元的搜索深度范围;基于HEVC码流中Skip模式与H.264码流中各种模式的映射关系对Skip模式进行提前判决,通过对编码比特数的统计分析快速选择预测单元的对称与非对称分割模式;依据运动矢量的相似性,优化了HEVC运动估计过程中预测单元的搜索起点和搜索范围,进一步减少了转码过程的计算量.实验结果表明：该算法与参考算法相比转码速度获得了大幅提高,同时还保持了几乎相同的率失真表现.     

基于H.264帧内模式快速选择算法

H．264采用RDO技术选择帧内预测模式以进一步提高编码的效率,但同时大幅度增加了预测的复杂度．本文提出一种快速帧内模式选择算法,该算法首先依据图像的纹理特征从9种Intra-4×4的预测模式中选出4种备选模式,然后再根据SATD的特征以及相邻块的预测模式之间的相关性,选出最佳预测模式,从而有效减少预测模式,避免了不必要的RD_Cost计算．实验证明,该算法提高编码时间效率约为35%,而峰值信噪比的减少很小．     

质量可伸缩高性能视频编码中增强层快速算法

针对质量可伸缩高性能视频编码(SHVC)中递归式的四叉树编码单元(CU)划分引起的高计算复杂度的问题,提出了一种增强层快速编码算法。该算法充分利用层间编码单元深度值的相关性,根据基本层编码单元的深度信息预测增强层编码单元的深度值范围,跳过一些小概率的编码深度;在每一编码深度层下,利用当前预测单元(PU)与时间、空间以及父辈相邻PUs之间的相关性判断当前编码区域的复杂度,然后根据该区域的复杂度快速选择预测模式,从而进一步提高编码速度。实验证明,该算法与SHVC参考代码中的标准算法相比,在保证编码效率的前提下,编码时间可以平均节约78%左右。     

一种新的H.264快速帧内预测模式选择算法

对H.2641AVC帧内预测模式选择算法进行了分析,通过采用亚采样方案计算边缘方向、利用边缘矢量幅值进行预测模式判决和在一定条件下提前结束Intra_4×4模式等方法对PAN算法进行了改进.结果表明,该方法在不影响图像失真度和码率性能的前提下,降低了帧编码时间,减小了编码复杂度.     

一种结合全零块检测和纹理特征的快速帧内 预测模式选择算法

在H.264的帧内编码算法中,提出了从多个方向进行多种模式预测。为使率失真性能最优,需要对所有17种候选模式进行遍历,从中选择最适合的模式,这无疑会大大增加了编码器的计算复杂度。为避免多余候选模式的遍历,提出了一种快速H.26帧内预测模式选择算法。该算法结合了3个准则来加快编码速度,一是相邻块预测模式相关性准则,二是基于结合全零块提前中止准则,三是基于纹理特性的预测模式尺寸预先选择准则。先根据相邻宏块的预测模式来预先判别待编码宏块的预测模式;若预测模式不符合提前中止准则,就根据纹理的复杂度来预先选择预测模式的尺寸;对已选择尺寸的各种模式进行搜索,在搜索过程中同样遵循全零块提前退出的准则。实验结果表明,在编码效率相近的情况下,与H.264原有的全搜索算法相比,编码速度能够平均提高42.45%~73.71%。与单纯基于纹理特性的FIPAMP算法相比,编码速度能够平均提高23.19%~55.83%。     

基于H.264的低复杂度参考帧确定的算法

H.264/AVC采用的多参考帧技术,在提高图像质量的同时,也极大地增加了编码器的计算复杂度.文中提出一种基于H.264/AVC的低复杂度参考帧确定的算法,利用相邻宏块预测模式之间的时空相关性,缩小了参考帧的选择范围,从而快速确定当前宏块所需的参考帧.实验表明,这种算法在保持码率和信噪比几乎不变的同时,能够大大的节省编码时间.     

基于纹理的H．264/AVC帧内预测块选择快速算法

针对帧内预测中的Intra_16×16、Intra_8×8及Intra_4×4预测块选择提出了一种基于纹理的快速帧内预测块模式选择算法.该算法的原理是在做帧内预测之前,首先利用方差对区域纹理的平滑度和粗糙度进行估计,然后从Intra_16×16、Intra_8×8及Intra_4×4中选择一种块进行模式预测.通过方差和阈值相结合的方法来决定块预测模式,减少了算法复杂度,提高了压缩效率.实验结果表明,当考虑Intra_8×8预测块时,编码时间减少了50%以上,当不考虑时。编码时间减少了20%以上.与此同时,码率和峰值信噪比(PSNR)基本保持不变.     

H.264 SVC层间预测选择快速算法

针对H.264 SVC采用层间预测编码工具而引起的高计算复杂度问题,提出H.264 SVC层间预测选择快速算法.在层间残差预测方面,先作一次运动搜索,估计宏块在2种层间残差预测选择结果之间的模式代价比,利用该模式代价比预测残差数据对增强层宏块编码的影响,从而快速选择层间残差预测.在层间运动预测方面,利用宏块的运动信息和模式代价信息来快速选择层间运动预测.实验结果表明,与参考算法相比,该算法在同等质量条件下,编码速度平均提高了30%左右.该算法可以与模式选择快速算法结合使用,进一步提高编码速度．     

一种改进的H.264帧内预测模式选择算法

针对H.264帧内预测模式选择中失真估计不准确和计算量大的问题,提出一种改进的H.264帧内预测模式选择算法。该算法首先对像素的递归失真估计方法进行改进,较为准确地估计了多种帧内预测模式下的预测失真,然后利用相邻块预测模式的相关性预先筛除部分预测模式,降低了H.264中帧内预测的复杂度。与JM参考软件的对比结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,将帧内预测模式选择的时间减少60%以上,有效地提高了视频图像的编码效率和视觉质量。     

AVS的SKIP和帧内模式快速选择的研究

AVS是我国拥有自主知识产权的数字音视频编码技术标准.AVS利用RDO进行模式的选择,计算所有模式的RDO,所需计算量庞大.本文提出一种提前判决SKIP模式和有选择的帧内预测的算法,可以有效减少模式数量.仿真结果表明,该方法保持原有的视频质量和比特率略有上升的情况下,能有效减少时间.     

H.264/AVC到HEVC快速帧内转码算法

为加快H.264/AVC到HEVC的转码速度,提出一种快速帧内转码算法。针对H.264/AVC和HEVC两标准间帧内预测块尺寸的差别提出一种合并宏块的方法,利用该方法得出的编码信息预判HEVC中最可能的帧内预测尺寸及最可能的帧内预测模式并简化HEVC中四叉树划分过程,从而降低转码过程中帧内预测的计算复杂度。实验结果表明,在编码效率和视频质量损失很小的情况下,所提出的转码算法平均节省了63.20%的编码时间。     

H.264 SVC快速模式选择算法

为了减小可伸缩视频编码(SVC)的编码复杂度,提出了一种H.264 SVC快速模式选择算法.通过分析SVC各编码模式的使用频率和条件概率情况,对出现概率高的模式进行优先搜索,当满足局部最优和率失真代价单调性条件时,提早结束模式搜索.同时,利用层间模式相关性,除去不适用的模式.缩小候选模式搜索范围.实验结果表明,与模式全搜索方法相比,本文算法在图像质量和码率损失极小的前提下,编码速度显著提高.     

面向质量域可分级视频编码的自适应模式选择算法

为减轻质量域可分级视频编码的计算复杂度,提出了一种快速模式选择算法.该算法将模式选择流程分为3个阶段：首先检测运算复杂度低、出现概率大的跳过类模式集合;依据层间相关性和空域相关性选择性检测候选编码模式集合;最后遍历检测剩余编码模式.若第1或第2阶段所获得的最小码率-失真代价值小于预先定义的门限,则提前结束模式选择流程.仿真结果证明,与全遍历算法相比,新算法可以获得459%~808%的编码速度提升;峰值信噪比降低最多为015 dB,码率增加最多为062%.     

Fast mode decision for Hierarchical-B pictures in scalable video coding

To decrease the computational complexity of adaptive inter-layer prediction and improve the encoding efficiency in scalable video coding,a mode decision algorithm is proposed by exploiting the part of used candidate modes of the co-located reference macroblocks for Hierarchical-B pictures.This scheme reduces the amount of the candidate modes to generate a dynamic list for the current encoding macroblock according to the statistical information derived from the co-located reference macroblocks in different temporal levels.The experimental results show that this fast algorithm reduces approximately 31% encoding time on average with the negligible loss of encoding performance.     

基于递推模式的帧内预测快速算法

针对H．264帧内预测中存在的边缘像素预测不精确问题,提出一种基于递推模式的帧内预测算法．利用宏块内部像素之间相关性更强的特点,参考同一块内已经预测过的像素预测其他像素．为了降低H．264帧内编码的复杂性,提出一种基于递推模式的帧内预测快速算法．利用4×4块在空域和频域上的特性,采用层次性结构选择需要考察的候选模式,减少帧内预测所要计算的模式数量．根据4×4块与16×16宏块之间的关系,充分利用4×4块的预测结果,快速选择16×16宏块的预测模式．实验结果证明:与以前的快速算法不同,这种基于递推模式的快速算法不仅能在很大程度上减少预测以及重构的计算量,降低帧内编码的计算复杂度,还能提高帧内编码的效率．     

“研究生论坛” 基于梯度结构相似度的HEVC帧内编码单元快速划分算法

根据图像相邻块的结构相似度关系,提出一种HEVC帧内预测编码单元快速划分算法。在帧内预测编码中,根据当前编码单元下层的四个子编码单元的平均结构相似程度来确定当前编码单元是否进行更深层次的划分,以达到修剪四叉树,减少计算复杂度的目的,实验结果表明,在码率增加较少和图像质量基本不变的情况下,提出的算法将HEVC帧内预测编码时间平均减少了36.67%-48.50%。