帧内预测的模式选择快速算法研究及其实现

简要分析了H.264/AVC中的帧内预测模式选择,研究了基于边缘方向信息的模式选择快速算法.通过Sobel算子获得图像的边缘方向信息,并以此为依据确定相应的最优、次优预测模式,有效的减少了候选模式数.另外,在率失真模式选择过程中充分考虑算法的并行效能,减少了冗余计算.仿真结果表明,该方法可以有效的降低帧内预测计算开销,提高编码效率.     

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.     

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．     

AVS-M基于统计方法的快速帧内预测模式选择

AVS-M是中国自主制订的数字音视频编码系列标准（AVS）中的移动视频编码标准.针对AVS-M帧内预测多预测块模式的特点,提出新的AVS-M基于统计方法的快速帧内预测模式选择.它利用相邻块的预测模式找寻最可能模式,选定该模式并计算为最佳预测模式的概率.通过统计运算,就可得到在某种预测模式下的最佳预测模式概率的大小顺序.该方法可以提前终止帧预测从而减少了计算量.仿真结果表明在不影响峰峰比特率的前提下能有效提高编码速度.     

基于帧内快速选择的视频压缩算法研究

随着多媒体技术的飞速发展,许多应用领域对数字视频图像的压缩提出了更高的要求,快速、高效的压缩算法是解决这一问题的关键.H.264标准的出现解决了高效的问题,但是其压缩速度远远不能达到实时的要求.本文深入研究了H.264的帧内预测模式及帧内快速选择算法,提出了一种基于阈值和相邻块预测方向相关性的帧内预测快速选择算法.实验结果显示,本算法在峰值信噪比降低不超过0.03dB,码率增加不足1%的情况下,平均节约了约22.67%的编码时间,同时编码后的图像主观质量基本没有变化.     

H.264中帧内预测模式选择算法的研究

H.264标准中的帧内预测模式在带来高效的压缩编码性能的同时,也带来了极大的运算量。针对这种情况,在对现有的优化思想进行研究的基础上,提出一种新算法,通过对各种预测模式的方向性进行分析,利用相邻模式之间的相关性,跳过一些小概率模式,从而降低模式选择的复杂度。通过仿真实验,对两种算法的编码时间、比特率以及PSNR进行了比较。实验结果表明,在采用新的模式选择算法后,运算复杂度大大降低,极大地减少了编码时间,有效地提高了视频压缩编码效率。     

一种基于H.264的帧内模式选择快速算法

帧内预测模式选择是影响H.264编码速率的瓶颈问题。在分析H.264帧内预测算法基础上,提出了一种快速模式选择算法。该算法利用16×16块帧内预测后的SAD值判断是否能够跳过4×4块帧内预测;在4×4块帧内预测中根据SAD特征缩小候选模式范围。实验结果表明：该算法较大地提高了帧内编码速度,同时保证图像质量下降在可接受范围之内。     

H.264帧内预测模式快速判决算法

在H.264视频编解码标准中,帧内预测是利用周围像素预测当前块来降低空间冗余,能极大地提高H.264的编码效率.但是帧内预测模式的获得需要极其复杂的运算,降低了它的实用性.本文充分利用了时域、空域相关性来预测当前块的最佳模式,结合提前中止算法来减少不必要的模式选择计算.实验结果表明,文中提出的算法能在保证输出码率不变的...     

H.264的帧间/帧内预测模式快速选择算法

多模式运动估计使H.264比其它视频编码算法具有更高的编码效率,但同时也使计算复杂度明显提升.如果能在搜索进行之前先对模式进行筛选,除去不适用的模式,就可以减少不必要计算,大大提高运动估计的运算速度.通过分析各编码模式的特点和最佳模式分布规律,提出了帧间/帧内预测模式快速选择算法.按照从帧间模式到帧内模式、从大尺寸划分到小尺寸划分的模式选择顺序准则,基于最优匹配的检测来进行帧间/帧内模式的快速选择,略过不可能进一步降低率失真代价的模式,以降低编码过程的计算复杂度,从而提高编码速度.实验结果表明,该模式与全模式搜索相比,在图像质量和码率有少量变化的前提下,编码速度显著提高.     

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%。     

Fast algorithm for intra prediction in quality SHVC

In order to reduce the coding complexity of quality Scalable High efficiency Video Coding (SHVC), a fast algorithm for intra prediction is proposed. First, inter-layer correlation and spatial correlation are combined to predict the coding unit depth range of the enhancement layer. Then, at each depth level, the residual coefficients are tested by Jarque-Bera to determine whether the inter layer reference mode is optimal. If the inter layer reference mode is optimal, the high-complexity intra prediction can be skipped directly. Finally, in order to terminate the depth division ahead of time, hypothesis tests are carried out to determine whether the residual coefficients in the coding unit show significant differences. Experimental results demonstrate that compared with standard SHVC encoder, the proposed algorithm reduces the coding time of the enhancement layer by 79% on average with almost the same coding efficiency.     

Efficient fast mode decision using mode complexity for multi-view video coding

The variable block-size motion estimation（ME） and disparity estimation（DE） are adopted in multi-view video coding（MVC） to achieve high coding efficiency. However, much higher computational complexity is also introduced in coding system, which hinders practical application of MVC. An efficient fast mode decision method using mode complexity is proposed to reduce the computational complexity. In the proposed method, mode complexity is firstly computed by using the spatial, temporal and inter-view correlation between the current macroblock（MB） and its neighboring MBs. Based on the observation that direct mode is highly possible to be the optimal mode, mode complexity is always checked in advance whether it is below a predefined threshold for providing an efficient early termination opportunity. If this early termination condition is not met, three mode types for the MBs are classified according to the value of mode complexity, i.e., simple mode, medium mode and complex mode, to speed up the encoding process by reducing the number of the variable block modes required to be checked. Furthermore, for simple and medium mode region, the rate distortion（RD） cost of mode 16×16 in the temporal prediction direction is compared with that of the disparity prediction direction, to determine in advance whether the optimal prediction direction is in the temporal prediction direction or not, for skipping unnecessary disparity estimation. Experimental results show that the proposed method is able to significantly reduce the computational load by 78.79% and the total bit rate by 0.07% on average, while only incurring a negligible loss of PSNR（about 0.04 d B on average）, compared with the full mode decision（FMD） in the reference software of MVC.     

基于可重构处理器的 AVS 高清解码的探究

面向新型可重构处理器架构、动态配置、多任务调度和运行管理嵌入式高性能并行计算关键技术,提出了一种新的针对 AVS(audio video coding standard)高清视频解码的实现方案,该方案是将 AVS 解码过程中的各种算法,映射到一个可重构处理器 Remus(Reconfigurable Multimedia System)上,并通过仿真验证,在 200M的工作频率下,实现了 1080p 的 AVS 高清码流实时解码(30f/s)。基于可重构处理器的 AVS 解码实现方案,比目前市场上已存在的基于 ASIC 的多种高清解码方案具有更好的灵活性,而具体到解码过程中的典型算法,特别是循环计算,比现有的已提出的硬件加速器具有更好的加速性能。     

基于集群服务器的AVS视频编码并行化实现方法

首先探讨AVS视频编码的可并行性,然后给出一种基于集群服务器的AVS并行编码器设计和实现方法.该方法通过消息循环调度和在图像序列一级上的粗粒度数据划分,有效地降低了通讯代价,极大地提高了系统的并行度.实验结果表明:该系统在16节点(32个CPU)集群服务器上的加速比最高可达30.     

基于AVS/Express软件开发有限元后处理程序

着重介绍了AVS/Express软件中每个软件包的功能和基于该软件开发有限元后处理程序的基本思路,包括程序可以实现的功能和程序必需的数据文件格式等.模块制作技术是程序开发中的难点,以一个简单的模块开发实例对模块制作技术进行了说明.最后以一个拱坝有限元后处理实例验证了程序的可行性.     

AVS去块效应滤波器的一种硬件优化设计

根据AVS标准中的环路滤波算法特点提出了一种用于AVS解码芯片的去块效应滤波模块设计方案.该设计采用片内RAM对滤波参考数据进行缓存,大大减少了SDRAM的带宽占用.同时,对存储结构进行了合理的安排,将前一个宏块滤波数据写入SDRAM的操作和当前宏块的滤波操作并行处理,加快了滤波处理速度.综合和仿真结果表明,该设计处理速度高,达到了实时解码的需求.     

利用视频与深度图相关性的深度图帧内编码

因现有帧内编码算法编码深度图中含有边缘的宏块编码效率较低,故提出了一种利用视频与深度图之间相关性的边缘跳过帧内编码方法.该方法利用聚类方法从当前深度编码宏块及其参考像素部分对应的视频区域获得边缘信息,以此作为当前深度编码宏块及其参考像素的分割边缘信息,然后利用所得分割边缘信息将参考像素映射到当前编码宏块作为预测值.为了滤除聚类方法获得的分类信息中存在的噪点或者毛刺对预测的干扰,提出了双向扫描滤波的方法.利用所提边缘跳过帧内预测方法,可以跳过对边缘宏块中复杂边缘的编码,甚至边缘宏块完全被跳过不编码.实验结果表明,与原始编码算法相比,所提方法平均可减少24.25%的码率,峰值信噪比平均提升了0.70dB,主观编码质量也得到明显增强.     

AVS体系在形名语义组合中的运用和发展

形容词与名词的语义组合,一般采用AVS体系来进行计算。Smith、Blutner和Frank的研究分别解决了组合中的典型性、语境性和否定性。为了进一步研究形容词的多义性,我们把系统中的值与多个特征联接起来。新提出的形容词概念语义模型能够更加有效地对汉语形容词进行释义,并解释相关的形名语义组合,这扩展了AVS体系的解释力。同时,应用模板自动获取这种AVS的想法在研究中被证明是可行的。     

可重构处理器的AVS高清解码探究

面向新型可重构处理器架构、动态配置、多任务调度和运行管理嵌入式高性能并行计算关键技术,提出了一种新的针对AVS(audio video coding standard)高清视频解码的实现方案.该方案是将AVS解码过程中的各种算法,映射到一个可重构处理器Remus(reconfigurable multimedia system)上,并通过仿真验证,在200MHz的工作频率下,实现了1080p的AVS高清码流实时解码(30f/s).基于可重构处理器的AVS解码实现方案,比目前市场上已存在的基于ASIC的多种高清解码方案具有更好的灵活性,而具体到解码过程中的典型算法,特别是循环计算,比现有的已提出的硬件加速器具有更好的加速性能.